自由跑轮运动与胆碱能调节对慢性脊髓损伤后功能恢复和内源性可塑性的联合效应

《Experimental Neurology》：Endogenous stem cell activation and voluntary exercise differentially influence improvements in motor recovery after chronic spinal cord injury.

　　

摘要

脊髓中央管衬里的室管膜细胞层构成了成年哺乳动物内源性神经干细胞的关键微环境，增强其活性可能促进脊髓损伤（SCI）后的修复。我们研究了自由跑轮运动和PNU-120596（PNU，一种α7烟碱型乙酰胆碱受体的正向别构调节剂）对慢性胸段挫伤性SCI后功能恢复和内源性可塑性的独立及联合效应。损伤后第四周，雌性大鼠接受PNU或赋形剂治疗，并同时给予或不给予跑轮，持续六周。自由跑轮运动显著改善了行为恢复和感觉功能。偏信息分解显示，联合治疗组的恢复主要由运动的独特贡献驱动，而运动学分析揭示了运动与PNU在关节协调和步态对称性上的协同信息贡献。运动主要增强了损伤尾侧区域的细胞增殖和胶质谱系分化，而PNU则与吻侧区域的选择性变化相关。恢复不能仅由跑动距离解释。特定的运动参数（发作频率、持续时间和速度）与行为结果及细胞命运决定偏向相关，其中跑动速度和发作持续时间分别与星形胶质细胞和少突胶质细胞分化相关。这些发现证明了运动与胆碱能调节在慢性SCI后功能恢复和内源性可塑性中的区域特异性作用。它们表明，康复效果不仅取决于是否进行运动，还取决于运动的方式及其与神经调节状态的相互作用，为慢性SCI康复提供了一种微创策略。

Varinder Kaur Lall|David O'Reilly|Kinon Chen|Ioannis Delis|Ben Stevens|Jennifer Davies|Andy Weightman|Ronaldo M. Ichiyama

英国利兹大学生物科学学院，利兹 LS2 9JT