电场刺激和聚乙二醇联合治疗大鼠离体脊髓挤

脊髓的机械损伤会影响神经元和胶质细胞，进而引发继发性损伤导致细胞死亡。研究表明，脊髓损伤后大量Ca2+内流引起的细胞内阳离子超载是导致脊髓继发性损伤的原因之一。细胞内阳离子超载会导致一系列的有害代谢反应，造成神经细胞的死亡。

有研究表明，应用反向电场极性的电场刺激(EFS)可以减少脊髓损伤后阳离子的流入，从而减弱继发性损伤反应，促进功能恢复。但是，刺激结束后，损伤部位的阳离子流入重新开始，损伤电位(指完好神经端与损伤神经端之间的直流电势梯度)重新建立。因此刺激时离子流入只能得到缓解，为继发性损伤提供了一个临时的治疗窗口，还需要一个长期的离子调节治疗。

聚乙二醇(PEG)是一种有效的细胞膜融合剂。通过与细胞膜的相互作用，可以使细胞膜上的蛋白质和磷脂分子重排，从而消除损伤细胞膜的间隙，减少损伤后的阳离子流入。近年来，PEG已被广泛应用于SCI修复的研究中。

日前，中科院电工研究所的霍小林研究员团队探究了电场刺激(EFS)联合聚乙二醇(PEG)对雌性大鼠脊髓离体挤压后的治疗效果。

研究人员将雌性压伤大鼠脊髓体外培养于双层蔗糖间隙记录室(DSGRC)中，并随机分为四组：(1)挤压组：只挤压；(2)EFS组：EFS治疗15分钟；(3)PEG组：PEG治疗4分钟；(4)EFS+PEG组:EFS治疗15分钟，PEG处理4分钟。之后测定脊髓坏死面积，并测定了细胞内的阳离子浓度、膜通透性和复合动作电位。

图DSGRC及离体脊髓挤压模型

图复合动作电位（CAP）检测、EFS治疗和损伤电位测量

研究结果显示，不同组间脊髓坏死区域无明显差异，而EFS和PEG联合治疗能有效促进脊髓受压后细胞膜的修复，抑制阳离子流入，促进神经传导功能的恢复，治疗效果优于单药治疗。

该成果近日发表于JournalofNeuroscienceResearch杂志。本研究首次详细评估了电场刺激(EFS)和聚乙二醇(PEG)联合治疗对脊髓损伤离体脊髓的治疗效果，为治疗脊髓损伤提供了应用基础。此外，建立体外脊髓压缩模型、检测DSGRC中的离子浓度和电生理等方法在脊髓损伤的基础和临床应用中也具有重要意义。

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编辑：李佳音

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