不同强度减重步行训练对运动功能恢复的促进作

脊髓损伤 （ｓｐｉｎａｌｃｏｒｄｉｎｊｕｒｙ，ＳＣＩ）是主要由 交通、工矿事故及运动意外所造成的严重中枢神经 系统损伤，具有高发生率、高致残率和低死亡率的 特点。现代医 学 的 发 展 使 更 多 患 者 从 初 次 ＳＣＩ中 存活下来，但大部分人留有严重残疾，这给患者、 家庭和社会带来了沉重的负担。ＳＣＩ再生修复成为 最具挑战性的医学难题之一，积极寻求有效治疗手 段具有重要的临床意义。ＳＣＩ的治疗方法主要包括 手术、药物、细胞移植和运动干预等。减重步行训 练 （ｂｏｄｙ ｗｅｉｇｈｔ ｓｕｐｐｏｒｔ ｔｒｅａｄｍｉｌｌ ｔｒａｉｎｉｎｇ， ＢＷＳＴＴ）也称跑台运动，其具有有效、经济、简 单易行和可持续性强等特点，是目前研究人与动物 中枢神经系统损伤后促进功能康复的一种常用运动 训练方法。

１ 材料与方法 

１．１ 实验动物、主要试剂和仪器

 清洁雄性 ＳＤ 大鼠５０ 只，体质量 （２６０±２０）ｇ，由大连医科大 学实 验 动 物 中 心 提 供， 动 物 合 格 证 号：ＳＣＸＫ （辽）２０１８－００３。ＰＶＤＦ 膜 购 自 美 国 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－二抗均购自美国 Ａｂｃａｍ 公司，ＥＣＬ增强化学发光试剂盒购自上海 碧 云 天 生 物 技 术 有 限 公 司。ＣｈｅｍｉＤｏｃＴＭ ＸＲＳ＋ Ｉｍａｇｅｒ凝胶 成 像 系 统 购 自 美 国 Ｂｉｏ－Ｒａｄ公司，生 物自动脱水机 （ＴＰ１０２０）、自动旋转式石蜡切片机 （ＲＭ２２５５）、石蜡包埋机 （ＥＧ１１５０ Ｈ ）和分 体 式 独立冷台 （ＥＧ１１５０Ｃ）购自德国Ｌｅｉｃａ公司，自制 打击器，电 热 恒 温 培 养 箱 （ＤＮＰ－９２７２）购自 上海精宏实验设备有限公司，显微镜 （Ｃｉ－１）购自日本 Ｔｏｋｙｏ公司，啮 齿 动 物 机 器 人 辅 助 运 动 操 作 系 统 （ＲＲＭＰＳ）购自美国 Ｒｏｂｏｍｅｄｉｃａ公司，机器人辅 助运动操作系统（ｒｏｂｏｔｉｃｒｏｄｅｎｔｍｏｔｏｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｙｓｔｅｍ，ＲＲＭＰＳ） 机 器 配 套 软 件 （Ａｎａｌｙｓｉｓ ＿ Ｖ２．１）购自美国 Ｒｏｂｏｍｅｄｉｃａ公司。 

１．２ 实验动物分组

和 ＢＷＳＴＴ 大鼠在实验室常 规单笼饲养适应１周后，按照随机数字表法分为假 手术组 （１０ 只）、ＳＣＩ组 （１０ 只）、ＢＷＳＴＴ－Ａ 组 （１０只）、ＢＷＳＴＴ－Ｂ 组 （１０ 只）和 ＢＷＳＴＴ－Ｃ 组 （１０只），各 ＢＷＳＴＴ 组大鼠均在 ＳＣＩ后１４ｄ开始 采用进行 ＢＷＳＴＴ，每次１５ｍｉｎ，每天１次，每周 ５ｄ，训练周期为３周。ＢＷＳＴＴ－Ａ 组、ＢＷＳＴＴ－Ｂ 组和 ＢＷＳＴＴ－Ｃ 组大 鼠 分 别 采 用 低、中 和 高 强 度 训练，步行 速 度 分 别 为７、１５和２１ｃｍ·ｓ－１。

１．３ 模型制备 

通过腹膜内 注射１０％水合氯醛 （１ｍＬ·ｋｇ－１）麻醉大鼠。将 ＳＣＩ大鼠以仰卧位置放在手术台上，触诊肋骨以定 位 Ｔ１０胸椎的 棘 突。在背部手术区剃掉毛发并用 碘伏消毒，然后用精细手术刀做１５ｍｍ 中线切口， 露出 Ｔ１０椎骨的背部，并 用 骨 夹 去 除 Ｔ１０椎板 的 棘突和背部，直到脊髓硬膜外暴露。从１０ｍｍ 的 距离下落２５ｇ打击棒直接击中大鼠暴露的脊髓， 导致脊髓挫伤。成功挫伤的指标包括局部脊髓发红 和肿胀，撞 击 后 立 即 摇 动 两 肢，大鼠双侧后肢麻 痹。然后用手术缝合线将周围组织分层缝合。假手 术组大鼠 在 Ｔ１０处打 开 椎 板，只 暴 露 脊 髓，不 打 击。手术后，所有大鼠立即置于温水垫上直至恢复 意识。手术结束时后所有大鼠连续３ｄ腹膜内注射 青霉 素 （１６０ ｍｇ·ｋｇ－１），每 天 １ 次，连 续 ３ｄ， 以预防感染。手术次日开始按摩膀胱，每天２次， 直到大鼠恢复自动排尿。观察手术切口有无异常、 腹部皮肤有无压疮或感染、下肢有无溃烂、排便有 无异常等，注意鼠笼清洁卫生，及时更换垫料。每 次抓取大鼠动作轻柔，避免牵拉损伤脊髓。 

１．４ 各 组 大 鼠 Ｂａｓｓｏ、Ｂｅａｔｔｉｅ 和 Ｂｒｅｓｎａｈａｎ （ＢＢＢ）评分 

采 用 ＢＢＢ 评分 法观察 各 组 大 鼠 髋、膝和踝关节行走、躯干运动及协调情况，记录 ＳＣＩ大鼠 ＢＢＢ评分。

２ 结 果

与 ＳＣＩ 组 比 较， ＢＷＳＴＴ－Ｂ组和 ＢＷＳＴＴ－Ｃ 组大 鼠 ＢＢＢ 评分 升 高 （Ｐ＜０．０１）；与 ＢＷＳＴＴ－Ａ 组比较，ＢＷＳＴＴ－Ｂ组 和 ＢＷＳＴＴ－Ｃ组大 鼠 ＢＢＢ 评分 升 高 （Ｐ＜０．０１）， 其他各组间比较差异均无统计学意义 （Ｐ＞０．０５）； 可见 ＢＷＳＴＴ 能 改 善 大 鼠 ＳＣＩ后 肢 体 运 动 功 能， 中和高强度的训练疗效更加显著。尼氏染色结果显示：假手术组神经细胞结 构正常，尼 氏 小 体 数 量 较 多，分 布 清 晰，排 列 整 齐，胞体呈斑驳的蓝紫色染色；ＳＣＩ组神经细胞结 构破坏，胞体肿胀变形或萎缩，细胞核周边尼氏小 体肿 胀 破 碎， 大 量 集 聚， 神 经 细 胞 核 仁 消 失； ＢＷＳＴＴ－Ａ 组神经细胞尼氏小体数量少，胞浆染色 变 浅， 甚 至 染 色 已 不 明 显；ＢＷＳＴＴ－Ｂ 组 和 ＢＷＳＴＴ－Ｃ组神经细胞形态较好，尼氏小体数量明 显增多呈斑块状，胞浆浓染，胞核可见，可见中和 高强度 ＢＷＳＴＴ 能降 低 神 经 细 胞 损 伤 程 度，改 善 神经 细 胞 损 伤 形 态， 减 少 尼 氏 小 体 破 碎 溶 解。

３ 讨 论 

ＳＣＩ后脊髓内微环境会发生一系列变化，从而 影响脊髓存活和再生。调整 ＳＣＩ后局部微环境、 促进轴突再生和神经功能恢复已成为当前研究的热 点。ＳＣＩ后局部微环境中神经再生相关有利因子和 抑制因子相 互 作 用，使 ＳＣＩ后具 有 条 件 性 再 生 能 力，而且这种 再 生 条 件 可 被 运 动 训 练 所 诱 导， 持续的运动训练刺激可以促进中枢神经重塑。

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