引用

C2颈脊髓半切(SH)阻断了大鼠对位于C3和C5之间膈运动神经元的下行吸气相关驱动，使同侧横膈肌瘫痪。随着时间的推移，颈脊髓损伤同侧有节律的膈肌活动逐渐恢复，与神经可塑性和膈肌运动神经元的备用、对侧下行运动前输入的加强相一致。脑源性神经营养因子(BDNF)信号通过原肌凝蛋白相关激酶受体亚型B (TrkB)在脊髓损伤后的神经可塑性中发挥重要作用。我们假设:1)鞘内BDNF传递增加膈运动神经元池水平的BDNF/TrkB信号，可增强SH后节律性膈活动的功能恢复;2)通过可溶性融合蛋白TrkB- fc猝灭内源性神经营养因子或通过胸膜内传递siRNA降低膈运动神经元中TrkB受体表达来抑制BDNF/TrkB信号通路，会损害SH后的功能恢复。在SH时和SH后3天，双侧植入膈肌电极板以验证完全半切。成年大鼠SH手术后，在C4放置鞘内导管，使用植入的微型渗透泵长期注入BDNF或TrkB-Fc。在SH后14天，所有鞘内BDNF治疗的大鼠(n=9)均显示同侧膈肌肌电活动恢复，而8只未治疗的SH大鼠中有3只(p<0.01)。在吞咽过程中，BDNF治疗组大鼠表现为SH前均方根肌电信号的7617%，而未治疗组大鼠仅为53% (p<0.01)。相比之下，鞘内TrkB-Fc治疗猝灭内源性BDNF可完全阻止sh后14天的功能恢复(n=7)。转录因子cAMP反应元件结合蛋白(CREB)是TrkB信号通路的下游效应，与人工脑脊液治疗相比，BDNF治疗后膈运动神经元的免疫反应性增加(n=6); p<0.001). Intrapleural injections of non-sense or TrkB siRNA were administered after SH to specifically target phrenic motoneurons. At 14days post-SH, none out of 9 TrkB siRNA treated rats displayed functional recovery compared to 5 out of 9 non-sense siRNA treated rats. These results indicate that BDNF/TrkB signaling in phrenic motoneuron pool plays a critical role in functional recovery after cervical spinal cord injury.