阻断脑源性神经营养因子-酪氨酸激酶受体B通路后运动训练对脊髓损伤大鼠功能恢复的影响研究

目的:探讨阻断脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)-酪氨酸激酶受体B(tropomyosin-related kinase B,TrkB)信号通路后运动训练对脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)大鼠运动功能恢复和突触可塑性的影响。方法:32只雌性SD大鼠被随机分为4组:损伤+PBS组(Sed-PBS组)、运动+PBS组(TT-PBS组)、损伤+TrkB/Fc组(Sed-TrkB/Fc组)及运动+TrkB/Fc组(TT-TrkB/Fc组)。于SCI术前1周进行L3-4鞘内置管。置管1周后使用改良Allen法制作T10不完全性SCI模型。于SCI术后第7天植入渗透压泵,并在Sed-PBS组和TT-PBS组的渗透压泵中灌入0.01M PBS,Sed-TrkB/Fc组和TT-TrkB/Fc组的渗透压泵中灌入TrkB阻滞剂(TrkB/Fc)。SCI后第8天,对TTPBS组和TT-TrkB/Fc组进行减重平板训练。术后第1天、3天、7天、14天、21天、28天和35天进行BBB评分。实验结束后取材,使用Western Blot和免疫组化染色技术分析检测突触后膜密度蛋白-95(postsynaptic density protein-95,PSD-95)及突触素(synaptophysin,SYP)表达情况。结果:术后14天,TT-PBS组BBB评分明显高于其他3组(P<0.05);术后21—35天,TT-PBS组BBB评分显著高于其他3组(P<0.001);术后28—35天,TT-TrkB/Fc组BBB评分高于Sed-PBS组及Sed-TrkB/Fc组(P<0.05)。蛋白免疫印迹结果显示,TT-PBS组PSD-95及SYP相对蛋白表达量显著高于其他3组(P<0.001);TT-TrkB/Fc组PSD-95及SYP相对蛋白表达量多于Sed-PBS组和Sed-TrkB/Fc组(P<0.05)。免疫组化结果显示,与Sed-PBS组、Sed-TrkB/Fc组和TT-TrkB/Fc组相比,TT-PBS组的PSD-95相对蛋白密度明显增高(P<0.01、P<0.001、P<0.01),且SYP相对蛋白密度也明显增高(P<0.001);TT-TrkB/Fc组的PSD-95及SYP相对蛋白密度也高于Sed-TrkB/Fc组及Sed-PBS组(P<0.05)。结论:阻断BDNF-TrkB信号通路可明显抑制运动训练对不完全性SCI大鼠运动功能恢复和腰髓突触标记蛋白表达的促进作用。

运动训练对大鼠损伤远端脊髓超微结构及脑源性神经营养因子表达的影响

目的:明确运动训练对大鼠脊髓损伤(SCI)后远端脊髓超微结构及脑源性神经营养因子(BDNF)表达的影响。方法:成年雌性SD大鼠18只,采用改良Allen撞击法制作T9不完全性SCI模型。术后随机分为损伤后1周组、对照组(未行训练)及训练组(术后1周开始训练,共4周)。分别在损伤前、损伤后第1、2、3、4及5周时采用BBB评分评定运动功能,训练结束后取腰膨大段脊髓进行电镜观察超微结构,免疫组化检测BDNF蛋白表达情况。结果:①BBB评分:对照组与训练组BBB评分均较损伤后1周、2周明显提高,但训练组较对照组增加更为显著(P<0.05)。②超微结构:损伤后1周组,髓鞘排列规律整齐、轴索较均匀一致、核仁清晰;对照组髓鞘松散、轴索与髓鞘间出现空隙、轴突变性及空泡;训练组髓鞘完整、较薄、轴索均匀、髓鞘下及神经纤维周围基质中少见空泡。③BDNF免疫组化:BDNF免疫反应阳性产物多分布于脊髓前角,中央管周围也有出现,背角少见;训练组BDNF阳性染色颗粒增多,平均光密度值较损伤后1周组及对照组均显著增加(P<0.05)。结论:运动训练能减轻损伤远端脊髓继发性损害,并促进BDNF蛋白的表达。

阻断BDNF-Trk B信号通路后运动训练对脊髓损伤后大鼠痉挛状态及腰髓内GAD65表达的影响

目的:探讨阻断脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)-酪氨酸激酶受体 B(tropomyosin-related kinase B,TrkB)信号通路后运动训练对脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)大鼠后肢痉挛以及腰髓内谷氨酸脱羧酶65(glutamic acid decarboxylase 65,GAD65)表达的影响。方法:将60只雌性SD大鼠随机分为假手术组(Sham组)、损伤+磷酸盐缓冲液组(Sed-PBS组)、运动+磷酸盐缓冲液组(TT-PBS组)、损伤+TrkB 阻滞剂组(Sed-TrkB/Fc组)以及运动+TrkB 阻滞剂组(TT-TrkB/Fc组)。采用改良Allen撞击法建立T10不完全脊髓损伤后痉挛模型,在SCI后第7天,于Sed-TrkB/Fc组和 TT-TrkB/Fc组植入灌有TrkB 阻滞剂(TrkB/Fc)的Alzet渗透压泵,其余三组渗透压泵中则注入0.01M 磷酸盐缓冲液(phosphate-buffered saline,PBS)进行对照。SCI后第8天,TT-PBS组和TT-TrkB/Fc组进行减重平板训练(treadmill training),每周使用H反射的Hmax/Mmax比值对术后大鼠后肢的痉挛状态进行评估,于术后5周采用Western Blot和免疫组化技术检测各组大鼠损伤远段脊髓GAD65的表达情况,并对大鼠小腿三头肌Hmax/Mmax比值与脊髓前角GAD65相对表达量之间的相关性进行分析。结果:术后,除假手术组外,其余4组大鼠后肢痉挛程度均逐渐加重。从第3周开始,与Sed-PBS组、Sed-TrkB/Fc 组和TT-TrkB/Fc组相比,TT-PBS组Hmax/Mmax比值明显降低(P<0.05);在术后第4—5周,TT-TrkB/Fc组比值也有下降(P<0.05)。5组大鼠GAD65免疫组化和Western Blot结果显示,各组GAD65的相对蛋白含量均低于假手术组(P<0.05),但TT-PBS 组明显多于除Sham组外的其他3组(P<0.05);TT-TrkB/Fc 组GAD65的相对蛋白表达量与Sed-PBS 组和 Sed-TrkB/Fc 组相比也有所增加(P<0.05)。相关性分析显示,SCI后第35天,大鼠小腿三头肌Hmax/Mmax比值与脊髓前角GAD65相对表达量之间呈负相关(P<0.001)。结论:运动训练可以改善SCI后的痉挛状态,而阻断BDNF-TrkB信号通路可抑制运动训练对不完全性SCI大鼠后肢痉挛的缓解和损伤远段脊髓GAD65表达的促进作用,且SCI后的痉挛状态的改善可能与脊髓前角GAD65相对表达量相关。

不同运动训练强度对不完全性SCI患者痉挛程度和BDNF浓度的影响

目的:观察不同运动强度对不完全性脊髓损伤(SCI)患者下肢痉挛程度和血清脑源性神经营养因子(BDNF表达的影响。方法:60例不完全性SCI患者,随机分成A、B、C 3组,每组各20例。A组为常规康复治疗对照组;B组为低运动强度训练组:在常规康复治疗的基础之上,加用MOTOmed智能运动训练仪对下肢进行低强度运动训练;C组为高运动强度训练组:在常规康复治疗的基础之上,加用MOTOmed智能运动训练仪对下肢进行高强度运动训练。在治疗前和治疗4周后,对痉挛程度采用改良Ashworth痉挛评分法(MAS)和改良Tardieu量表(MTS)进行评定。采用Elisa法检测对患者治疗前后血清中BDNF浓度进行分析。并对运动训练强度、痉挛改善程度与血清BDNF浓度增长率进行相关性分析。结果:A、B、C 3组患者AMS和MTS在治疗后较治疗前均降低(P<0.05);治疗后C组患者AMS和MTS明显低于A组(P<0.05)。治疗后,B、C组血清BDNF浓度较治疗前增加(P<0.05);C组较A组和B组血清BDNF浓度明显增高(P<0.05)。MAS和MTS降低等级数与血清BDNF浓度增长率之间均存在正相关性。结论:运动训练,尤其是高强度运动训练,有助于改善不完全性SCI患者下肢的痉挛状态,增加血清中BDNF的含量,且运动训练强度、痉挛改善程度与血清BDNF含量增长率之间存在正相关性。

运动训练对脊髓损伤大鼠脊髓内BDNF及其受体TrkB表达的影响

目的：研究运动训练对脊髓损伤（SCI）大鼠脊髓内脑源性神经营养因子（BDNF）及其酪氨酸激酶受体B（TrkB）表达的影响。方法24只SD大鼠随机均分为假手术组、损伤对照组和运动训练组。采用通用型脊髓打击器建立T10 SCI大鼠模型。运动训练组于损伤后1周起对大鼠进行4周运动训练，假手术组和损伤对照组不进行运动训练。采用BBB评分观察损伤前及损伤后第1~5周大鼠后肢运动功能的变化。运动训练结束后取大鼠T12～L1节段脊髓，免疫组化结合图像平均光密度分析观察脊髓组织BDNF和TrkB的表达及分布，Western blot检测脊髓内BDNF和TrkB蛋白含量。结果损伤前，3组大鼠BBB评分为21.00分。损伤后，损伤对照组及运动训练组BBB评分均低于假手术组（均P＜0.05）。损伤3周后运动训练组BBB评分高于损伤对照组（P＜0.05）。BDNF、TrkB免疫反应阳性产物均多分布于脊髓前角、脊髓后角及中央管周围；运动训练组BDNF、TrkB阳性染色颗粒均增多，平均光密度值均高于假手术组和损伤对照组（均P＜0.05）。运动训练组大鼠脊髓内BDNF及TrkB的表达高于假手术组和损伤对照组。结论运动训练能诱导SCI大鼠脊髓内BDNF及其受体TrkB表达，促进其运动功能恢复。

hADSCs移植联合运动训练对脊髓损伤大鼠运动功能的影响及其相关机制

目的 探讨人脂肪间充质干细胞（hADSCs）移植联合运动训练对不完全脊髓损伤（SCI）大鼠运动功能的影响以及相关机制. 方法 100只SD大鼠按随机数字表法分为联合治疗组、细胞移植组、康复训练组、损伤对照组及假手术组,每组各20只.除假手术组外其余各组采用改良Allen法制成T10节段SCI模型,且联合治疗组与细胞移植组于术后立即将体外培养的hADSCs移植入受损脊髓中,联合治疗组及康复训练组于术后次日给予运动训练.术前和术后第1、2、3、7、14、21、28天采用BBB评分法对大鼠后肢运动功能进行评定.术后第3、7、14、28天采用ELISA法检测脊髓组织中脑源性神经营养因子（BDNF）的相对表达量. 结果 （1）自术后第7天起,细胞移植组和康复训练组BBB评分明显高于损伤对照组,而自术后第3天起联合治疗组BBB评分在各时间点均明显高于细胞移植组、康复训练组和损伤对照组,差异均有统计学意义（P＜0.05）.（2）自术后第3天起,损伤对照组BDNF相对表达量持续下降,各时间点均明显低于假手术组,差异有统计学意义（P＜0.05）;自术后第7天起,细胞移植组与康复训练组BDNF相对表达量均明显高于损伤对照组,而联合治疗组BDNF相对表达量均明显高于细胞移植组与康复训练组,差异均有统计学意义（P＜0.05）. 结论 hDSCs移植联合运动训练治疗SCI具有协同效应,能进一步促进SCI后运动功能的恢复,其机制与脊髓中BDNF的高表达有关.