振荡电场刺激治疗脊髓损伤的研究进展

脊髓损伤是一种发病率较高的致残病变.振荡电场刺激可以促进损伤的轴突再生.就近年来振荡电场刺激治疗脊髓损伤的进展进行了综述,包括人体临床试验、联合疗法的应用、治疗领域的拓展以及作用机理上的进展,同时指出了目前研究中存在的问题,并对发展趋势进行了展望.     

外加电场对实验性大鼠脊髓损伤作用的研究

目的:探讨脊髓损伤后外加电场(electric fields,EF)对脊髓血流量(spinal cord blod flow,SCBF)及神经功能的影响。方法:Wistar大鼠20只,随机分为对照组(CON组)和EF治疗组(EF组)。Allen's打击法50 gcm(5 g×10 m)致伤大鼠L1～L2段脊髓,给予EF治疗,于伤前、伤后即刻、1、3、6、24 h分别记录T12段脊髓血流量、脊髓感觉诱发电位。术后7、14天行联合行为评分(CBS)。结果:与盐水对照组比较,应用EF后,大鼠SCBF、SEP明显优于CON组(P<0.05)。结论:EF能有效改善损伤早期脊髓微循环,保护脊髓神经功能。     

功能性电刺激对脊髓损伤的修复作用

目的：回顾功能性电刺激（functional electrical stimulation, FES）对诱导瘫痪或麻痹的肌肉产生功能性或治疗性运动的作用．总结功能性电刺激修复脊髓损伤中应用进展。方法：应用计算机检索CNKI1990年11月至2009年11月有关组织工程修复脊髓损伤方面的文章,检索词”脊髓损伤,电刺激”,限定文献语言种类为中文。同时计算机检索Medline1999年11月至2009年11月有关功能性电刺激在修复脊髓损伤方面的文章,检索词”spinalcordinjury,electricalstimulation”,限定文献语言种类为English。对资料进行初审。选取功能性电刺激修复脊髓损伤方面的相关文献,查找全文,对文献分析,总结研究内容。结果：功能性电刺激通过一定频率电刺激诱导瘫痪或麻痹的肌肉产生功能性或治疗性运动,可以达到改善或恢复被刺激肌肉或肌群功能的目的。功能性电刺激技术可以恢复截瘫患者的部分运动功能。结论：功能性电刺激是现代康复工程领域具有应用前景的一项新的治疗性技术。功能性电刺激技术可以可以达到改善脊髓损伤患者被刺激肌肉或肌群功能,恢复截瘫患者的部分运动功能。     

电针刺激对神经干细胞移植治疗脊髓损伤大鼠后肢功能的影响

背景：单纯的神经干细胞移植对受损脊髓组织的修复作用并不理想,为了进一步提高移植细胞在体内的存活、增殖及定向分化为神经元的比例,必须进一步改善脊髓损伤区的微环境。 目的：观察神经干细胞移植联合电针刺激对脊髓损伤大鼠后肢功能及电生理的影响。 方法：将脊髓损伤模型SD大鼠72只按随机数字表法分为4组：对照组尾静脉注入培养液,神经干细胞组经尾静脉注入等体积神经干细胞悬液,电针刺激组自模型完成6 h起采用督脉加体穴电针1周,联合组尾静脉注射神经干细胞后,同时采用督脉加体穴电针1周。分别于造模前、造模后1,3 d、1-4 周通过BBB评分、斜板试验进行运动功能评定。造模后4周取材行病理切片苏木精-伊红染色,荧光显微镜观测CM-Dil 标记的神经干细胞存活及分布情况,辣根过氧化物酶示踪观察神经纤维再生情况,运动诱发电位和体感诱发电位观察大鼠神经电生理恢复情况。 结果与结论：造模后2-4周大鼠下肢运动功能评价联合组优于神经干细胞组及电针刺激组,神经干细胞组和电针刺激组优于对照组。造模后4周,神经干细胞组和电针刺激组损伤区可见少量神经轴索样结构,脊髓空洞较小,联合组可见较多神经轴索样结构,未见脊髓空洞。造模后4周,CM-Dil 阳性细胞和辣根过氧化物酶阳性神经纤维数：联合组>神经干细胞组与电针刺激组>对照组,各组之间差异有显著性意义(P < 0.05)。运动诱发电位和体感诱发电位的潜伏期：联合组<神经干细胞组与电针刺激组<对照组,各组之间差异有显著性意义(P < 0.05);运动诱发电位和体感诱发电位的波幅：联合组>神经干细胞组与电针刺激组>对照组,各组之间差异有显著性意义(P < 0.05)。结果提示神经干细胞移植的同时联合电针刺激能够促进脊髓损伤大鼠神经突触的再生,改善其大鼠肢体运动功能及电生理功能。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程      

电刺激促进大鼠脊髓钝挫伤后运动功能恢复

目的探究神经电刺激对大鼠脊髓顿挫伤(SCC)后的干预效果并探讨相应机制。方法将大鼠分为:假手术组、对照组和实验组。用Allen’s法复制大鼠T9脊髓钝挫伤模型。实验组用神经电刺激干预。定期观察大鼠后肢运动功能恢复情况;用免疫组织化学染色技术以及蛋白质印记技术检测神经生长因子和巢蛋白的表达。结果脊髓损伤后,大鼠的运动功能迅速下降。随着时间的推移,实验组大鼠运动功能评分逐渐升高,第7天较对照组明显上调(P<0.05)。与对照组相比,实验组神经生长因子和巢蛋白表达明显上调(P<0.05)。结论电刺激可能创造有利于神经元存活和可塑性的微环境,有利于大鼠后肢运动功能的恢复。     

大鼠脊髓半切损伤后细胞周期蛋白激酶1的表达增强北大核心CSCD

细胞周期是受到严格调控,有大量的细胞分子事件参与才能保证细胞完成DNA复制和细胞分裂。     

动物脊髓损伤的研究

脊髓损伤(SCI)的修复是医学界面临的一大难题，虽然现在还没有理想的方法，但是世界各地的许多学已对脊髓损伤的病理机制，以及脊髓的再生进行了深入的研究。其中动物损伤模型、评价方法和治疗措施，研究过程中有很重要的意义。本旨在综述这几方面的国内外的研究情况来探求稳定性较强、能反映特定病理生理变化的动物脊髓损伤模型；客观、准确地评价脊髓再生、功能恢复的方法；最为科学有效的治疗手段。     

大鼠脊髓损伤后局部应用聚乙二醇的抗神经纤维溃变研究

目的:探讨大鼠脊髓损伤后局部应用聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)的抗神经纤维溃变作用。方法:选取健康雄性Wistar大鼠,所有动物随机分为对照组和PEG治疗组。各组动物制作脊髓横断损伤模型。PEG治疗组大鼠在脊髓横断后,蛛网膜下腔立即注射PEG。对照组大鼠用生理盐水代替PEG,其余步骤相同。各组大鼠存活1、2、3 d后处死取材。标本切片后分别进行Massons染色和免疫荧光染色,比较各组切片每个高倍视野内的神经纤维溃变轴索球数目。其余动物麻醉后取出新鲜脊髓标本,制成匀浆后用免疫印迹法测定脊髓组织内钙蛋白酶(m-calpain)和神经丝蛋白(neurofilement,NF-200)降解产物的相对含量。结果:(1)对照组脊髓损伤部位大量炎症细胞浸润,组织坏死严重,损伤近侧端的轴索球明显多于PEG治疗组;PEG治疗组炎症反应较轻,组织坏死不明显,轴索球数目少于对照组。(2)PEG治疗组脊髓组织内m-calpain以及NF降解产物的含量均显著低于对照组。结论:大鼠脊髓损伤早期局部应用PEG可以有效减轻神经纤维的溃变。     

磁刺激在脊髓损伤康复治疗中的应用进展

磁刺激在脊髓等中枢神经系统损伤疾病的康复治疗中得到了广泛应用,磁刺激作用于不同部位以及不同的治疗频率,将产生不同的治疗效果。本文综述近年来有关磁刺激治疗在脊髓损伤后运动功能障碍、神经病理性疼痛、肌张力增高、神经源性膀胱、直肠功能等方面的治疗文献,以期为临床治疗提供相关依据。     

电刺激联合神经营养素3可促进脊髓损伤大鼠内源性神经干细胞的增殖和分化

文题释义： 神经营养素3：是神经生长因子基因家族的成员,可促进多种中枢和外周神经元的存活和分化,调节神经元突触活动,并对神经系统发育和成熟起重要作用。神经营养素3在损伤条件下对神经元具有保护作用,因而在治疗神经系统疾病和神经损伤中有临床应用前景。 内源性神经干细胞：正常机体中,神经干细胞一般处于静息状态,在特定的生理或病理刺激下被激活,其中侧脑室外侧壁的室下带和海马齿状回的颗粒下带是产生神经干细胞最为活跃的区域,神经系统损伤后,在多种细胞因子、调控基因的调节下发生增殖、迁移和分化等。 背景：由于外源性神经干细胞的获取有限,且容易产生免疫排斥以及伦理问题等严重制约其向临床转化,因此如何激活内源性神经干细胞并促进其生长增殖、分化,成为近期科研工作者究的热点。 目的：探讨电刺激联合神经营养素3对大鼠脊髓损伤后内源性神经干细胞增殖及向神经元分化的作用。 方法：将96只SD大鼠随机分为假手术组、脊髓损伤组、电刺激组、电刺激+神经营养素3组,每组24只。假手术组仅暴露脊髓,其他3组大鼠应用改良Allen法建立脊髓损伤模型,造模后给予相应措施进行干预。造模后7,14,21,28 d时,以BBB评分评价大鼠后肢运动功能,电生理学检查运动诱发电位潜伏期;造模后28 d取材,进行苏木精-伊红染色观察脊髓病理变化,免疫组化染色观察内源性神经干细胞的增殖和分化情况。实验方案经兰州大学第二医院医学伦理委员会批准。 结果与结论：①与假手术组相比,脊髓损伤组大鼠的BBB评分明显降低(P < 0.01),脊髓组织可见大量炎症细胞浸润,并存在多个空洞;与脊髓损伤组相比,电刺激组、电刺激+神经营养素3组大鼠后肢功能开始逐渐恢复,电刺激+神经营养素3组BBB评分明显高于电刺激组(P < 0.05),上述病理损伤变化明显改善;②脊髓损伤组7,14 d及电刺激组大鼠7 d时双后肢运动诱发电位潜伏期均未测出,电刺激组、电刺激+神经营养素3组21,28 d时运动诱发电位潜伏期较模型组缩短(P < 0.05),电刺激+神经营养素3组潜伏期缩短更显著    (P < 0.05);③BrdU和Nestin阳性细胞数、微管相关蛋白2的表达：电刺激+神经营养素3组>电刺激组>脊髓损伤组;胶质纤维酸性蛋白的表达：脊髓损伤组>电刺激组>电刺激+神经营养素3组。结果表明脊髓损伤大鼠经电刺激及神经营养素3干预后,促进内源性神经干细胞增殖和向神经元分化,病理损伤明显减轻,后肢运动功能显著改善。 ORCID: 0000-0002-6353-8874(张培根) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

Implanted spike wave electric stimulation promotes survival of the bone marrow mesenchymal stem cells and functional recovery in the spinal cord injured rats

Transplantation of bone marrow-derived mesenchymal stromal cells (BMSCs) into the injured spinal cord may provide therapeutic benefit, but its application is limited by their poor survival and low differentiation rate into neurons. Electrical stimulation (ES) has been reported to promote survival and differentiation of the BMSCs. Therefore we investigated whether implanted spike wave ES could improve survival of BMSCs after transplantation and result in functional improvement in animals with spinal cord injury. Our results showed that the number and ratio of survived BMSCs near the lesion site were significantly increased in the BMSCs+ES-treated group as compared to BMSCs transplantation or ES treatment alone group. Furthermore, results from BBB scales, SSEP and DTI demonstrated a significant improved functional recovery in the BMSCs+ES group. This indicated that implanted spike wave ES could promote the bioactivity of BMSCs and their survival. This represents a new therapeutic potential of the combination of BMSCs transplantation with implanted spike wave ES to treat spinal cord injury.     

Initiating extension of the lower limbs in subjects with complete spinal cord injury by epidural lumbar cord stimulation

We provide evidence that the human spinal cord is able to respond to external afferent input and to generate a sustained extension of the lower extremities when isolated from brain control. The present study demonstrates that sustained, nonpatterned electrical stimulation of the lumbosacral cord—applied at a frequency in the range of 5–15 Hz and a strength above the thresholds for twitches in the thigh and leg muscles—can initiate and retain lower-limb extension in paraplegic subjects with a long history of complete spinal cord injury. We hypothesize that the induced extension is due to tonic input applied by the epidural stimulation to primary sensory afferents. The induced volleys elicit muscle twitches (posterior root muscle-reflex responses) at short and constant latency times and coactivate the configuration of the lumbosacral interneuronal network, presumably via collaterals of the primary sensory neurons and their connectivity with this network. We speculate that the volleys induced externally to the lumbosacral network at a frequency of 5–15 Hz initiate and retain an extension pattern generator organization. Once established, this organization would recruit a larger population of motor units in the hip and ankle extensor muscles as compared to the flexors, resulting in an extension movement of the lower limbs. In the electromyograms of the lower-limb muscle groups, such activity is reflected as a characteristic spatiotemporal pattern of compound motor-unit potentials.Abbreviations C Cervical - CMUP Compound motor-unit potential - EMG Potential - CNS Central nervous system - EMG Electromyography, electromyographic - H Hamstring - L Lumbar - MLR Mesencephalic locomotor region - PARA Paraspinal muscles - Q Quadriceps - S Sacral - SCI Spinal cord injury, spinal cord-injured - SCS Spinal cord stimulation - T Thoracic - TA Tibialis anterior - TS Triceps surae     

膜修复材料在脊髓损伤修复中的研究进展

神经元膜的完整性对其完成特定的生理功能具有重要意义,而脊髓损伤（SCI）会使神经元膜遭到破坏.目前,治疗SCI的一种新思路是在SCI后早期修复受损的细胞膜.就近年来用膜修复材料治疗SCI的进展进行综述,主要包括聚乙二醇（PEG）、泊洛沙姆188（P188）、壳聚糖及一些纳米材料的研究进展;同时指出了目前研究中存在的问题,并对其发展趋势进行了展望.     

Simvastatin treatment improves functional recovery after experimental spinal cord injury by upregulating the expression of BDNF and GDNF

The aim of this study was to determine the therapeutic efficacy of simvastatin treatment starting 1 day after spinal cord injury (SCI) in rat and to investigate the underlying mechanism. Spinal cord injury was induced in adult female Sprague–Dawley rats after laminectomy at T9-T10. Then additionally with sham group (laminectomy only) the SCI animals were randomly divided into 3 groups: vehicle-treated group; 5-mg/kg simvastatin-treated group; and 10-mg/kg simvastatin-treated group. Simvastatin or vehicle was administered orally at 1 day after SCI and then daily for 5 weeks. Locomotor functional recovery was assessed during 8 weeks postoperation by performing open-field locomotor test and inclined-plane test. At the end of study, motor evoked potentials (MEPs) and somatosensory evoked potentials (SEPs) were assessed to evaluate the integrity of spinal cord pathways. Then, the animals were killed, and 1-cm segments of spinal cord encompassing the injury site were removed for histopathological analysis. Immunohistochemistry was performed to observe the expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF), glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) in the spinal cord. Results show that the simvastatin-treated animals showed significantly better locomotor function recovery, better electrophysiological outcome, less myelin loss, and higher expression of BDNF and GDNF. These findings suggest that simvastatin treatment starting 1 day after SCI can significantly improve locomotor recovery, and this neuroprotective effect may be related to the upregulation of BDNF and GDNF. Therefore, simvastatin may be useful as a promising therapeutic agent for SCI.     

重复经颅磁刺激治疗脊髓损伤的临床疗效

目的：观察重复经颅磁刺激（rTMS）治疗对脊髓损伤（SCI）的临床疗效。方法：对26例SCI患者进行rTMS治疗,并与20例健康志愿者对照分析,观察治疗前后运动诱发电位（MEP）波幅及潜伏期的变化。结果：26例SCI患者治疗前MEP潜伏期延迟,波幅降低,治疗后均有明显变化,表现为MEP潜伏期明显缩短,波幅明显增高,治疗前后比较,差异有统计学意义。结论：rTMS治疗SCI具有一定疗效。     

丙戊酸钠联合甲强龙对大鼠脊髓损伤的影响及其机制

目的:探讨丙戊酸钠(VAP)联合甲强龙(MP)在大鼠脊髓损伤(SCI)后神经功能恢复中的作用及其机制。方法:选取8～10周龄雄性健康SD大鼠60只,按照数字表法随机分为假手术组、SCI组、VAP组、MP组和VAP+MP组,每组12只;各组大鼠再按照数字表法随机分为A组、B组2个亚组,每组6只。假手术组仅暴露脊髓、不做S...     

A lithographically-patterned, elastic multi-electrode array for surface stimulation of the spinal cord

A new, scalable process for microfabrication of a silicone-based, elastic multi-electrode array (MEA) is presented. The device is constructed by spinning poly(dimethylsiloxane) (PDMS) silicone elastomer onto a glass slide, depositing and patterning gold to construct wires and electrodes, spinning on a second PDMS layer, and then micropatterning the second PDMS layer to expose electrode contacts. The micropatterning of PDMS involves a custom reactive ion etch (RIE) process that preserves the underlying gold thin film. Once completed, the device can be removed from the glass slide for conformal interfacing with neural tissue. Prototype MEAs feature electrodes smaller than those known to be reported on silicone substrate (60 microm diameter exposed electrode area) and were capable of selectively stimulating the surface of the in vitro isolated spinal cord of the juvenile rat. Stretchable serpentine traces were also incorporated into the functional PDMS-based MEA, and their implementation and testing is described.     

脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤临床分析

目的观察脐带间充质干细胞（UC-MSCs）鞘内注射治疗脊髓损伤（SCI）的临床效果及安全性。方法对2008年1月至2010年10月收治的22例SCI患者,给予UC—MSCs鞘内注射治疗,细胞数1×10^6个／（kg·次）,1次／周,4次为1个疗程,其中4例接受2个疗程,1例接受3个疗程,余均接受1个疗程。采用美国脊髓损伤协会制定的脊髓损伤神经功能评分标准（ASIA标准）对患者治疗前后神经功能进行评定,采用国际神经修复学会脊髓损伤功能评价量表（IANR—SCIRFS）对患者治疗前后日常生活活动能力进行评定。结果22例患者中13例有效,9例无效。不完全性SCI患者有效率达81．25％,完全性SCI的6例患者均无效。有5例有效的患者接受了2～3个疗程治疗,疗效均有进一步的提高。有效患者多表现为运动和／或感觉功能改善,大小便控制能力增强。22例患者治疗后1个月与治疗前比较,痛觉、触觉、运动、日常生活活动能力评分均有明显升高（P〈0．01）。治疗后常见的不良反应有头痛（1例）、腰痛（1例）,均在1～3d内消失。随访3个月至3年,无治疗相关不良事件发生。结论UC—MSCs鞘内注射治疗是安全的,可以改善大部分不完全性SCI患者的神经功能,提高这些患者的生活质量。