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为解决脊髓空洞症（Syringomyelia）治疗难题，首都医科大学宣武医院的研究人员开展大鼠模型下相关研究。结果发现室管膜纤毛（cilia）减少及微环境变化。该研究为临床治疗提供新思路，推荐科研读者一读。
脊髓空洞症（Syringomyelia）是一种较为罕见的疾病，它的出现就像脊髓里突然出现了一些充满液体的 “小水泡”，这些 “小水泡” 被称为空洞（syrinx）。它们会在脊髓内部捣乱，影响脊髓的正常功能，进而导致患者出现感觉和运动方面的障碍。想象一下，患者可能会突然感觉手臂或手部没力气，对疼痛和温度的感知也变得迟钝，甚至还会出现脖子不舒服、脊柱变形等情况，严重影响了生活质量。
目前，针对脊髓空洞症，医生们还没有找到一种令人满意的治疗方法。就算进行了手术，很多患者的症状也不会得到改善，有些神经功能的损伤似乎是不可逆的，而且手术还存在风险，空洞还有可能复发。这可把医生们难住了，他们迫切地想知道脊髓空洞症到底是怎么发生、发展的，怎样才能找到更好的治疗办法。
就在大家为这个难题发愁的时候，首都医科大学宣武医院的研究人员挺身而出。他们在《Fluids and Barriers of the CNS》期刊上发表了一篇名为 “Ependymal cilia decline and microenvironment changes in a rat model of syringomyelia” 的论文。这篇论文就像是一把钥匙，为我们打开了了解脊髓空洞症的新大门。研究人员通过一系列实验，发现了脊髓空洞症大鼠室管膜细胞（ependymal cells）上的纤毛（cilia）数量减少，而且脊髓组织的微环境也发生了变化。这一发现意义重大，为未来临床治疗脊髓空洞症提供了非常有价值的思路。
为了开展这项研究，研究人员使用了好几种关键技术方法。他们先建立了大鼠脊髓空洞症模型，通过手术在大鼠的 T12 - T13 处进行压迫，诱导脊髓空洞症的发生。然后，利用体内磁共振成像（MRI）技术，像给大鼠的脊髓拍 “动态照片” 一样，观察空洞的大小变化。还进行了组织学分析，把大鼠的脊髓组织做成切片，用特殊的染色方法观察组织的形态变化。另外，免疫组织化学和免疫荧光染色技术也派上了用场，用它来检测各种细胞和蛋白的变化情况。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）则帮助研究人员更清晰地观察细胞的微观结构。
下面我们来详细看看研究都有哪些重要结果。
- 脊髓空洞症中室管膜纤毛减少：研究人员发现，脊髓空洞症大鼠室管膜细胞之间的连接出了问题，变得松散甚至断裂。再看室管膜细胞上的纤毛，和正常大鼠相比，数量大幅减少。用扫描电子显微镜观察，正常大鼠室管膜细胞内表面布满了密密麻麻的纤毛，就像一片小森林；而脊髓空洞症大鼠的纤毛却变得稀稀拉拉。而且，残留的纤毛形态也发生了改变，不再是正常的样子，变得倒伏、卷曲。这表明脊髓空洞症会严重影响室管膜纤毛的正常形态和数量。
- 纤毛减少可能对中央管周围室管膜细胞增殖产生影响：研究人员接着检测了室管膜细胞的增殖情况。他们发现，在诱导脊髓空洞症后的 3 天到 2 个月内，中央管周围的室管膜细胞大量增殖。打个比方，就好像这些细胞收到了错误的信号，开始疯狂 “繁殖”。通过 H&E 染色可以看到，这些细胞聚集在一起，突出到中央管内。不过到了 6 个月和 12 个月的时候，室管膜细胞的数量又明显减少了。这说明纤毛减少可能和室管膜细胞的增殖有关系，也许是纤毛减少发出了某种信号，让细胞开始增殖。
- 纤毛缺失导致脊髓空洞症中炎症反应升高：室管膜细胞在免疫过程中也有一定作用，就像身体的一道 “小防线”。在脊髓空洞症的情况下，压迫脊髓导致室管膜纤毛减少，这道 “防线” 被破坏了。研究人员发现，脊髓空洞症大鼠脊髓中的 IBA1?小胶质细胞增多，而且这些细胞还变成了阿米巴样的激活状态，就像一群活跃的 “小卫士” 在脊髓里到处 “巡逻”。同时，还有很多炎症细胞，主要是巨噬细胞，也跑到了受压的脊髓组织里。这都表明脊髓空洞症会引发炎症反应，而纤毛缺失在这个过程中起到了推波助澜的作用。
- 脊髓空洞症中空洞周围组织水肿和 AQP4 上调：室管膜细胞上功能性纤毛的缺失，让中央管内的脑脊液（CSF）流动变得不正常，就像河道里的水流乱了套，这可能导致脊髓实质内脑脊液过多，引起组织水肿。H&E 染色显示，空洞周围出现了大片的水肿区域，脊髓腹侧组织里还有很多坏死的细胞。用透射电子显微镜观察发现，室管膜细胞附近的星形胶质细胞（astrocyte）足突也出现了水肿。而且，AQP4 这种水通道蛋白的表达明显增加。AQP4 就像是细胞的 “水阀门”，它的增多可能和脊髓空洞症时的水分运输异常有关，也许是身体在努力调节水分平衡，但却没有起到很好的效果。
- 脊髓空洞症大鼠的神经元坏死和神经功能障碍：研究人员还发现，脊髓空洞症大鼠的中央管明显扩张，就像一个被吹大的气球，把脊髓灰质都压扁了。神经元的数量随着病情发展逐渐减少，很多神经元出现了坏死的特征，比如树突消失、细胞核固缩、细胞周围出现空泡等。免疫荧光染色也显示，脊髓中的神经元减少了。而且，神经纤维也受到了损伤，Tuj1 染色发现白质前连合区域的传导束被打断了。这一系列变化说明，脊髓空洞症会严重破坏神经功能，让神经信号的传递出现问题。
综合这些研究结果，研究人员得出结论：脊髓空洞症大鼠室管膜细胞纤毛减少、免疫细胞浸润脊髓组织以及坏死神经元增多，这些情况共同导致了继发性脊髓损伤（SCI）。而且，星形胶质细胞中 AQP4 的上调可能也参与了脊髓空洞症的发生发展过程。
在讨论部分，研究人员进一步探讨了这些发现的意义。他们发现室管膜细胞数量的增加可能和纤毛减少有关，也许是纤毛减少让细胞的增殖信号被错误激活了。而且，室管膜纤毛对脑脊液流动的调节作用非常重要，纤毛缺失会影响脑脊液流动，加速空洞的形成。另外，AQP4 在脊髓空洞症的病理过程中也扮演着重要角色。从临床角度看，很多脊髓空洞症患者手术后症状没有改善，可能就是因为室管膜细胞的损伤无法弥补，造成了不可逆的脊髓损伤。所以，早期对脊髓空洞症进行干预非常重要，可以尽量避免脊髓受到不可逆的损伤。
虽然这项研究取得了很多重要成果，但也存在一些局限性。比如，研究用的大鼠脊髓空洞症模型和临床实际情况不太一样，模型中的空洞形成位置和原因和临床上常见的有所不同。而且，观察形态变化的时间点设置也不太合理，没有足够的数据来说明纤毛减少、细胞激活、水肿和 AQP4 表达之间的因果关系，也缺乏基因实验来深入探究脊髓空洞症的发病机制。不过，研究人员已经有了改进的计划，未来他们会努力完善这些方面，让我们对脊髓空洞症有更深入、更准确的认识，为找到更好的治疗方法打下坚实的基础。
