頸髓興奮性神經元在維持脊髓損傷小鼠呼吸功能中的作用

呼吸功能障礙是創傷性頸脊髓損傷的常見并發癥，也是導致死亡的主要因素。各種脊柱退變、感染、腫瘤或血管疾病均可引起非創傷性頸脊髓損傷，進而導致嚴重的頸髓損傷、運動神經元損害和神經功能缺損，但呼吸功能障礙并不顯著。本研究的目的在于觀察非創傷性頸脊髓損傷賴以維持呼吸功能的頸脊髓微循環的變化，旨在尋找創傷性脊髓損傷后恢復呼吸功能的潛在方法。

實驗組建立高位頸脊髓半切損傷的小鼠模型，類似于人類頸脊髓損傷，小鼠行C2平面脊髓半切術后出現急性同側膈肌麻痹，通氣減少；對照組建立進行性加重的脊髓型頸椎病小鼠模型，類似于人類脊髓型頸椎病，有肢體功能障礙及步態改變。監測小鼠雙側膈肌的肌電活動，采集膈運動神經元（phrenic motor neuron，PMN）相關信號傳導通路上的遞質，比較兩組上述指標的差異。

呼吸評估方面：對照組在正常呼吸期間僅表現出輕微的呼吸變化，吸氣持續時間減少28.6%，同時部分追蹤PMN的遞質丟失，但吸氣幅度無顯著變化。隨著脊髓受壓時間的延長，幸存PMN接受的興奮性輸入持續增加，尤其是PMN上的囊泡性谷氨酸轉運蛋白2（vesicular glutamate transporter 2，VGLUT2）明顯增加。第8周當PMN丟失最為顯著時，對照組PMN上VGLUT2的數量是實驗組的5.4倍。

膈肌肌電活動方面：對照組即使有一側脊髓受損，也仍保持強大的吸氣相關的膈肌肌電活動，雙側膈肌肌電活動是同步的；實驗組則無吸氣相關的同側肌電活動。膈肌跨突觸追蹤結果則顯示，與實驗組相比，連接到對照組小鼠幸存PMN的頸中間神經元的數量增加了2.75倍，這些神經元主要存在于C4～C5水平的脊髓灰質中。……