引用

呼吸神经回路损伤和膈肌功能丧失是颈椎脊髓损伤(SCI)后发病和死亡的主要原因。脊髓损伤时，源于髓质口侧腹侧呼吸群(rVRG)的吸气信号从膈肌运动神经元(PhMN)靶点中断，导致膈肌麻痹。中枢神经系统创伤后，受损轴突和幸免轴突的生长都受到限制，部分原因是各种生长抑制分子的表达，其中一些分子通过与位于轴突上的蛋白酪氨酸磷酸酶sigma (PTP)受体直接相互作用而起作用。在C2半球脊髓损伤大鼠模型中，我们旨在通过抑制PTP的小分子肽模拟物来阻断PTP信号，以研究轴突可塑性和呼吸恢复的潜在机制。将肽浸泡在生物相容性明胶海绵中，在半切后立即直接放置在损伤部位，并在sci后一周用新浸泡的肽片替换。在半切后8周，PTP肽显著改善同侧半膈功能，通过体内肌电图(EMG)记录进行评估。PTP肽不能促进来自同侧髓质的切除rVRG纤维的再生，通过向rVRG注射AAV2-mCherry后进行追踪评估。相反，PTP肽刺激了对侧源rVRG纤维和半切同侧PhMN池内的血清素能轴突的健壮发芽。此外，通过半切再次损伤并不影响膈肌的恢复，这表明PTP肽诱导的功能恢复是由于对侧脊髓中下行的空闲轴突通路的可塑性。这些数据表明，PTP信号的抑制可以通过刺激损伤后幸存的关键轴突群体的可塑性，从而增强下行兴奋性输入到PhMNs，从而促进SCI后膈功能的显著恢复。