不同強度減重步行訓練對運動功能恢復的促進作

脊髓損傷 （ｓｐｉｎａｌｃｏｒｄｉｎｊｕｒｙ，ＳＣＩ）是主要由 交通、工礦事故及運動意外所造成的嚴重中樞神經 系統(tǒng)損傷，具有高發(fā)生率、高致殘率和低死亡率的 特點。現代醫(yī) 學 的 發(fā) 展 使 更 多 患 者 從 初 次 ＳＣＩ中 存活下來，但大部分人留有嚴重殘疾，這給患者、 家庭和社會帶來了沉重的負擔。ＳＣＩ再生修復成為 最具挑戰(zhàn)性的醫(yī)學難題之一，積極尋求有效治療手 段具有重要的臨床意義。ＳＣＩ的治療方法主要包括 手術、藥物、細胞移植和運動干預等。減重步行訓 練 （ｂｏｄｙ ｗｅｉｇｈｔ ｓｕｐｐｏｒｔ ｔｒｅａｄｍｉｌｌ ｔｒａｉｎｉｎｇ， ＢＷＳＴＴ）也稱跑臺運動，其具有有效、經濟、簡 單易行和可持續(xù)性強等特點，是目前研究人與動物 中樞神經系統(tǒng)損傷后促進功能康復的一種常用運動 訓練方法。

１ 材料與方法 

１．１ 實驗動物、主要試劑和儀器

 清潔雄性 ＳＤ 大鼠５０ 只，體質量 （２６０±２０）ｇ，由大連醫(yī)科大 學實 驗 動 物 中 心 提 供， 動 物 合 格 證 號：ＳＣＸＫ （遼）２０１８－００３。ＰＶＤＦ 膜 購 自 美 國 Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ 公 司，兔抗大鼠 一 抗 ＢＤＮＦ （１∶１０００）、兔抗 大 鼠 一抗 ＴｒｋＢ （１∶５０００）、 兔 抗 大 鼠 一 抗 β－ａｃｔｉｎ （１∶１０００）和 山 羊 抗 兔 ＨＲＰ－二抗均購自美國 Ａｂｃａｍ 公司，ＥＣＬ增強化學發(fā)光試劑盒購自上海 碧 云 天 生 物 技 術 有 限 公 司。ＣｈｅｍｉＤｏｃＴＭ ＸＲＳ＋ Ｉｍａｇｅｒ凝膠 成 像 系 統(tǒng) 購 自 美 國 Ｂｉｏ－Ｒａｄ公司，生 物自動脫水機 （ＴＰ１０２０）、自動旋轉式石蠟切片機 （ＲＭ２２５５）、石蠟包埋機 （ＥＧ１１５０ Ｈ ）和分 體 式 獨立冷臺 （ＥＧ１１５０Ｃ）購自德國Ｌｅｉｃａ公司，自制 打擊器，電 熱 恒 溫 培 養(yǎng) 箱 （ＤＮＰ－９２７２）購自 上海精宏實驗設備有限公司，顯微鏡 （Ｃｉ－１）購自日本 Ｔｏｋｙｏ公司，嚙 齒 動 物 機 器 人 輔 助 運 動 操 作 系 統(tǒng) （ＲＲＭＰＳ）購自美國 Ｒｏｂｏｍｅｄｉｃａ公司，機器人輔 助運動操作系統(tǒng)（ｒｏｂｏｔｉｃｒｏｄｅｎｔｍｏｔｏｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｙｓｔｅｍ，ＲＲＭＰＳ） 機 器 配 套 軟 件 （Ａｎａｌｙｓｉｓ ＿ Ｖ２．１）購自美國 Ｒｏｂｏｍｅｄｉｃａ公司。 

１．２ 實驗動物分組

和 ＢＷＳＴＴ 大鼠在實驗室常 規(guī)單籠飼養(yǎng)適應１周后，按照隨機數字表法分為假 手術組 （１０ 只）、ＳＣＩ組 （１０ 只）、ＢＷＳＴＴ－Ａ 組 （１０只）、ＢＷＳＴＴ－Ｂ 組 （１０ 只）和 ＢＷＳＴＴ－Ｃ 組 （１０只），各 ＢＷＳＴＴ 組大鼠均在 ＳＣＩ后１４ｄ開始 采用進行 ＢＷＳＴＴ，每次１５ｍｉｎ，每天１次，每周 ５ｄ，訓練周期為３周。ＢＷＳＴＴ－Ａ 組、ＢＷＳＴＴ－Ｂ 組和 ＢＷＳＴＴ－Ｃ 組大 鼠 分 別 采 用 低、中 和 高 強 度 訓練，步行 速 度 分 別 為７、１５和２１ｃｍ·ｓ－１。

１．３ 模型制備 

通過腹膜內 注射１０％水合氯醛 （１ｍＬ·ｋｇ－１）麻醉大鼠。將 ＳＣＩ大鼠以仰臥位置放在手術臺上，觸診肋骨以定 位 Ｔ１０胸椎的 棘 突。在背部手術區(qū)剃掉毛發(fā)并用 碘伏消毒，然后用精細手術刀做１５ｍｍ 中線切口， 露出 Ｔ１０椎骨的背部，并 用 骨 夾 去 除 Ｔ１０椎板 的 棘突和背部，直到脊髓硬膜外暴露。從１０ｍｍ 的 距離下落２５ｇ打擊棒直接擊中大鼠暴露的脊髓， 導致脊髓挫傷。成功挫傷的指標包括局部脊髓發(fā)紅 和腫脹，撞 擊 后 立 即 搖 動 兩 肢，大鼠雙側后肢麻 痹。然后用手術縫合線將周圍組織分層縫合。假手 術組大鼠 在 Ｔ１０處打 開 椎 板，只 暴 露 脊 髓，不 打 擊。手術后，所有大鼠立即置于溫水墊上直至恢復 意識。手術結束時后所有大鼠連續(xù)３ｄ腹膜內注射 青霉 素 （１６０ ｍｇ·ｋｇ－１），每 天 １ 次，連 續(xù) ３ｄ， 以預防感染。手術次日開始按摩膀胱，每天２次， 直到大鼠恢復自動排尿。觀察手術切口有無異常、 腹部皮膚有無壓瘡或感染、下肢有無潰爛、排便有 無異常等，注意鼠籠清潔衛(wèi)生，及時更換墊料。每 次抓取大鼠動作輕柔，避免牽拉損傷脊髓。 

１．４ 各 組 大 鼠 Ｂａｓｓｏ、Ｂｅａｔｔｉｅ 和 Ｂｒｅｓｎａｈａｎ （ＢＢＢ）評分 

采 用 ＢＢＢ 評分 法觀察 各 組 大 鼠 髖、膝和踝關節(jié)行走、軀干運動及協調情況，記錄 ＳＣＩ大鼠 ＢＢＢ評分。

２ 結 果

與 ＳＣＩ 組 比 較， ＢＷＳＴＴ－Ｂ組和 ＢＷＳＴＴ－Ｃ 組大 鼠 ＢＢＢ 評分 升 高 （Ｐ＜０．０１）；與 ＢＷＳＴＴ－Ａ 組比較，ＢＷＳＴＴ－Ｂ組 和 ＢＷＳＴＴ－Ｃ組大 鼠 ＢＢＢ 評分 升 高 （Ｐ＜０．０１）， 其他各組間比較差異均無統(tǒng)計學意義 （Ｐ＞０．０５）； 可見 ＢＷＳＴＴ 能 改 善 大 鼠 ＳＣＩ后 肢 體 運 動 功 能， 中和高強度的訓練療效更加顯著。尼氏染色結果顯示：假手術組神經細胞結 構正常，尼 氏 小 體 數 量 較 多，分 布 清 晰，排 列 整 齊，胞體呈斑駁的藍紫色染色；ＳＣＩ組神經細胞結 構破壞，胞體腫脹變形或萎縮，細胞核周邊尼氏小 體腫 脹 破 碎， 大 量 集 聚， 神 經 細 胞 核 仁 消 失； ＢＷＳＴＴ－Ａ 組神經細胞尼氏小體數量少，胞漿染色 變 淺， 甚 至 染 色 已 不 明 顯；ＢＷＳＴＴ－Ｂ 組 和 ＢＷＳＴＴ－Ｃ組神經細胞形態(tài)較好，尼氏小體數量明 顯增多呈斑塊狀，胞漿濃染，胞核可見，可見中和 高強度 ＢＷＳＴＴ 能降 低 神 經 細 胞 損 傷 程 度，改 善 神經 細 胞 損 傷 形 態(tài)， 減 少 尼 氏 小 體 破 碎 溶 解。

３ 討 論 

ＳＣＩ后脊髓內微環(huán)境會發(fā)生一系列變化，從而 影響脊髓存活和再生。調整 ＳＣＩ后局部微環(huán)境、 促進軸突再生和神經功能恢復已成為當前研究的熱 點。ＳＣＩ后局部微環(huán)境中神經再生相關有利因子和 抑制因子相 互 作 用，使 ＳＣＩ后具 有 條 件 性 再 生 能 力，而且這種 再 生 條 件 可 被 運 動 訓 練 所 誘 導， 持續(xù)的運動訓練刺激可以促進中樞神經重塑。

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