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低频重复性经脊髓磁刺激通过抑制NLRP3介导的神经炎症促进脊髓损伤后小鼠运动功能恢复
Authors Song H , Yang Y, Huang L, Li Y, Sun B, Yu Z, Zhang M, Yang D
Received 31 January 2025
Accepted for publication 28 July 2025
Published 18 August 2025 Volume 2025:18 Pages 11263—11284
DOI https://doi.org/10.2147/JIR.S516006
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Editor who approved publication: Dr Adam Bachstetter
摘要 目的:探讨重复经脊髓磁刺激 (rTSMS) 对脊髓损伤 (SCI) 后小鼠运动功能恢复的作用及其潜在机制。
方法:本研究在体内和体外均使用rTSMS干预,通过BMS评分、网格行走实验及运动诱发电位 (MEPs) 评估运动功能。使用酶标仪检测、Western Blot、ELISA和免疫荧光染色等方法检测细胞活力、氧化应激相关指标、多种关键蛋白 (AQP4、Bax、Bcl-2、Cleaved caspase-3、炎性因子、GFAP、BDNF、NLRP3炎症小体相关组分、NeuN、MAP2和β-III-tubulin)。为追踪皮层运动神经元的轴突投射及存活情况,采用rAAV/Retro病毒进行逆行示踪。
结果:1 Hz rTSMS能促进小鼠运动功能恢复,减小损伤范围,并增强MEPs波幅,其干预效果优于20 Hz rTSMS。1 Hz rTSMS可减轻脊髓水肿与氧化应激水平,抑制细胞凋亡并减少小胶质细胞中NLRP3炎症小体的激活。同时降低GFAP表达,促进BDNF及抗炎因子(IL-4和IL-10)表达。逆行示踪结果显示,1 Hz rTSMS有助于增强损伤后皮层运动神经元的存活。体外实验结果显示,rTSMS处理后的BV2细胞上清液中促炎因子表达降低,同时促进PC12神经元的存活及相关标志物的表达。
结论:特定频率的rTSMS(1 Hz)能抑制小胶质细胞中NLRP3炎症小体的激活,减少炎症反应,发挥神经保护作用,从而促进脊髓损伤后运动功能的恢复。
关键词:脊髓损伤;重复性经脊髓磁刺激;小胶质细胞;NLRP3炎症小体;神经保护;运动功能恢复