损伤电位补偿在脊髓损伤早期修复中的应用基础研究

已有的研究表明钙离子的大量内流是形成脊髓二次损伤的主要诱因之一，同时也是损伤电位形成的主要原因。我们近期的实验结果发现，损伤电位和脊髓损伤程度间存在着明显的正相关，损伤程度高则初始损伤电位高，并且损伤电位随时间衰减，前1小时内快速衰减，4小时后基本消失。因此，结合损伤电位的变化特性和对二次损伤中钙离子大量内流的核心作用，我们提出了这样的假设：如果能够在脊髓损伤后早期进行有效的损伤电位补偿，就有可能大大降低钙离子的内流，进而减轻二次损伤的扩展，有利于脊髓功能的修复。本项目拟就损伤电位补偿在脊髓损伤早期修复应用中的相关基础问题进行系统研究，通过在体、离体实验，结合行为学、电生理、免疫组化、钙分布成像等技术手段，揭示损伤电位与损伤程度、损伤电位补偿与脊髓修复程度间的相关性，构建损伤电位形成与损伤电位补偿的电学理论模型和实验系统，为损伤电位补偿在脊髓损伤早期修复中的未来临床应用提供理论基础。

脊髓损伤是临床上常见的严重创伤性疾病，近年来随着医疗技术不断发展，脊髓损伤的治疗取得了长足进步。然而，目前仍没有一种方法可以很好解决这一问题，脊髓损伤修复仍然是神经科学研究的难题..脊髓损伤后，钙离子的大量内流是脊髓继发性损伤的主要诱因，也是损伤电位形成的原因之一。针对继发性损伤中钙离子大量内流的特点和损伤电位的变化特性，我们重点进行了损伤电位补偿在脊髓损伤早期修复中的应用基础研究。主要工作包括：1、脊髓损伤程度与损伤电位变化特性间的相关性。以大鼠为实验动物，检测不同损伤程度下损伤电位变化特性，获得脊髓损伤程度与损伤电位变化特性间的相关性，为损伤电位补偿提供实验基础。2、损伤电位形成及损伤电位补偿的电学模型。基于脊髓损伤后神经纤维轴突生理变化特性及膜内外离子运动变化特性，结合动作电位产生与传播的神经纤维电学模型，构建损伤电位形成的电学模型，分析计算直流电场补偿对损伤电位的影响。3、损伤电位补偿后损伤电位大小、轴膜内外钙离子分布及脊髓复合电位变化特性。通过在体和离体实验获得了有效进行损伤电位补偿的方法和参数。获得了损伤电位补偿后轴膜内外钙离子浓度及脊髓复合电位的变化，为评估损伤电位补偿对二次损伤的抑制作用提供证据。4、损伤电位补偿对脊髓损伤远期修复效应评估。通过大鼠实验，验证了早期损伤电位补偿在抑制二次损伤、促进脊髓功能修复中的作用，为未来的临床应用提供理论指导和实验基础。