脊髓损伤后康复训练的潜在生物学机制

吴谋建，顾兵，李华南，张国福，张水印

脊髓损伤后康复训练的潜在生物学机制

吴谋建1，顾兵1，李华南2，张国福2，张水印1

脊髓损伤是一种致残率高、后果较为严重的疾病。根据损伤的程度以及损伤平面，采取有针对性的康复措施能有效改善患者感觉、运动功能，进而提高生活质量。本文通过简单介绍各个时期对应的康复训练内容，总结出减轻继发性损伤、改善再生微环境、促进内源性神经干细胞的增殖分化和诱导机体可塑性是康复训练发挥疗效的潜在生物学机制。

脊髓损伤；康复训练；虚拟现实；继发性损伤；再生微环境；内源性神经干细胞；可塑性；综述

[本文著录格式]吴谋建，顾兵，李华南，等.脊髓损伤后康复训练的潜在生物学机制[J].中国康复理论与实践,2014,20(10): 940-944.

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是由于损伤和/或疾病等因素引起的脊髓结构及其功能的损害，造成损伤平面以下脊髓功能(运动、感觉、反射等)的障碍。脊髓损伤以其高发生率、高致残率、高耗费、低死亡率的特点，严重威胁着人类的健康，给社会家庭带来严重负担。因此，采取有针对性的康复治疗，减少脊髓功能进一步损害，预防并发症的发生，对患者最大限度地恢复肢体残存功能，尽可能地生活自理、重返社会具有重要意义。

1 康复治疗的内容

针对脊髓损伤所造成的功能障碍，目前采取的康复措施主要包括物理治疗、功能训练以及矫形器的应用等。康复治疗强调早期介入，应尽早进行训练。王东等认为脊髓损伤后康复训练根据其病情演变的过程，一般可分为3个时期，即急性期、离床期和恢复期[1]。急性期治疗的目的是防止压疮、关节挛缩和变形、肺部感染，维持正常关节活动度，保持正常的肌肉长度，适当地增强残存肌力。其训练内容主要有关节活动度训练、呼吸功能训练、肌肉长度的保持训练及渐进的主动运动。离床期治疗的目的是提高坐位平衡能力，为轮椅转移做准备，强化上肢力量。其训练内容包括起立床上站立训练、坐位平衡训练及肌肉的再训练。恢复期治疗的目的是提高姿势转换能力，强化躯干肌力，提高立位平衡、站立及行走的能力。其训练内容主要有仰卧位至坐位训练、轮椅转移训练、站立训练和步行训练等。郝春霞等依据患者损伤平面的不同，确立了不同的康复目标和具体的康复训练方法，并且介绍了辅助器具在不同脊髓损伤平面的应用[2]。对于有可能恢复步行的患者，要加强站立和步行训练，而对于不能恢复步行的患者要加强残存肌力、全身耐力训练及熟练掌握轮椅生活技巧。

虚拟现实(virtual reality,VR)是一门新兴的人机交互技术[3]。将虚拟现实技术应用到运动康复领域，可以有效解决传统康复训练方法的局限性。它通过类似游戏的场景，提供视觉、听觉、触觉等即时功能性反馈，提高康复训练中患者的主动参与程度。Villiger等报道虚拟现实增强训练能促进不完全脊髓损伤患者运动功能的恢复，并减轻神经性疼痛[4]。其康复效果可能与虚拟现实生成了具有多种感官刺激的环境，以及通过与场景的交互，患者能对即将发生的动作进行预测，激发运动想象等有关。虚拟现实能提供精确的测评、辅助、监控、训练等技术，保证运动康复训练的有效性，为脊髓损伤后的康复治疗提供了一种新的思路和方法。

2 康复训练的生物学机制

2.1 减轻继发性损伤

脊髓组织遭受机械外力损伤后瞬间引起的组织损害称为原发性损伤。继发性损伤是在原发性损伤的基础上发生的一系列多因素参与的、自毁性的组织反应，包括缺血、细胞凋亡、炎症反应、水肿等。机械创伤引起脊髓组织血流量的减少，可能会导致缺血性坏死及随后的脊髓水肿。坏死和水肿又反过来导致血流量的减少，形成恶性循环。脊髓损伤上调了细胞凋亡调控分子中的促凋亡microRNA的表达，引发大量组织细胞的死亡[5]。与此同时，神经纤维和血管的直接损害触发炎症反应，从而产生沿脑-脊髓轴细胞的继发性死亡。由于损伤后，缺乏营养支持，加上炎症反应的作用，使损伤部位及周边产生更大范围的细胞凋亡。脊髓损伤后，星形胶质细胞活化增生是一个持续且普遍的标志性病理生理过程。在伤后的不同时期，胶质细胞的反应性增生对脊髓损伤后神经功能的恢复产生正面和负面的双重影响[6]。在中后期，星形胶质细胞的增生在损伤部位大量聚集形成致密胶质瘢痕，阻碍断端间轴突的生长[7]。

继发性损伤具有可逆性且可被调控。目前研究可通过改善组织供血、减少细胞凋亡、有效控制炎症、减少胶质瘢痕形成等途径减轻损伤，促进运动功能的恢复。有研究表明，血管内皮生长因子能促进血管新生，并显著减轻皮质脊髓束轴突的退行性变的程度，从而保持远端脊髓功能[8]。

潘孟骁等发现运动训练能有效诱导脊髓损伤大鼠远端脊髓及骨骼肌血管内皮生长因子表达，减轻组织缺血[9]。脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是一种重要的神经生长因子，能保护和修复损伤脊髓的感觉神经元和运动神经元。热休克蛋白(heat shock protein,HSP)在细胞修复和保护机制中发挥重要作用，能保护细胞、防止变性并且支持神经元的存活[10]。早期强制锻炼增加了损伤局部BDNF和HSP-27的表达，形成了潜在的神经保护[11]。

康复训练不仅能引起某些有利方面的改变而且能控制某些不利方面的发展。Liu等发现骑自行车运动能通过改变细胞凋亡相关microRNA的表达影响其靶基因的表达[5]。在减少某些促凋亡基因表达的同时增加某些抗凋亡基因的表达。有实验证明，早期强制锻炼能使白细胞介素(IL)-2、IL-6、干扰素-γ (IFN-γ)等炎性因子表达降低，而且使得具有抗炎作用的IL-4水平增高，并能减少吞噬细胞和反应性胶质细胞，瞬时改善损伤的进程[11]。神经胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein, GFAP)是星形胶质细胞中间纤维的结构蛋白成分，反映细胞的增生状态。增加组织IL-1α水平能加重炎症反应，诱导神经元及少突胶质细胞凋亡。张莹莹等报道短期电刺激脊髓损伤大鼠，可以减轻IL-1α与GFAP表达，控制炎症反应，减少胶质瘢痕形成[12]。卢帆等也报道，电刺激可抑制星形胶质细胞持续反应性增生，减少胶质瘢痕形成，减轻妨碍轴突生长的物理屏障[13]。

2.2 改善再生微环境

在成年中枢神经系统(central nervous system,CNS)，轴突的再生能力非常有限。导致轴突再生失败的原因在很大程度上是由于“非允许”的内环境，包括缺乏促进轴突生长的营养因子，存在轴突生长抑制剂等多重因素。需要减少脊髓损伤后微环境对神经元的损害，增加营养因子的分泌，减少抑制性因子，克服内在的限制轴突生长和再生的因素，从而形成新的神经回路。康复训练通过促进有利因子分泌，减少不利因子形成，促使脊髓组织处在一个合适的环境中，提高轴突的再生能力。

髓鞘相关糖蛋白(myelin-associated glycoprotein,MAG)是成年哺乳动物CNS髓鞘内分离的一种抑制轴突生长的分子[14]。MAG在CNS有维持髓鞘的完整性和抑制中枢神经系统轴突再生的功能。MAG在体外可以明显地抑制突起的生长，引起生长锥的塌陷，抑制包括神经节细胞在内的多种神经元突起的生长。有研究发现，康复训练能减少MAG蛋白及mRNA的表达，还能恢复髓鞘的某种属性，刺激轴突生长。在脊髓中应用BDNF受体阻滞剂可以调制康复训练对MAG的作用[15]。

髓鞘源性神经抑制因子(myelin-associated neurite outgrowth inhibitor,Nogo-A)是目前已知的最强的髓鞘抑制剂，具有抑制轴突再生和发芽的作用[14]。周治来等报道，康复训练能减少Nogo-A及其受体mRNA的表达，促进脊髓损伤大鼠后肢功能的恢复[16]。

BDNF对多种神经元的生长、发育、分化及再生有促进和维持作用。Côté等发现骑自行车和步行训练能显著增加BDNF，神经营养因子-3和神经营养因子-4在脊髓损伤大鼠腰膨大的表达水平[17]。步行训练还能增加胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)的表达。还有研究表明，短期的运动训练上调BDNF及其受体trkB蛋白的表达[18]。另外，适度长期的自主活动虽不能上调受体trkB蛋白的表达，但能增加BDNF及促神经营养因子的表达。

生长相关蛋白(GAP)-43是一种轴突膜蛋白，参与神经细胞生长及突触的发育形成和神经细胞的再生。Girgis等报道康复训练能上调皮质部位GAP-43水平，在病变的上方促进损毁皮质脊髓束纤维发芽[19]。与生长相关的PTEN/mTOR信号传导通路在受损CNS的蛋白质合成和轴突再生中起关键的调节作用。骑自行车训练通过改变与此通路不同组成部分相关联的内源性microRNA的表达而有效调节该通路，改善受损轴突的再生能力[20]。细胞外调节蛋白激酶(Erk)能促进某些基因的转录与表达，与细胞的增殖与分化密切相关。跑步训练增加磷酸化的Erk1/2，而Erk1/2抑制剂MEK1等能减少皮质脊髓束轴突的芽生。Erk1/2可能是一个重要的信号介质，从损伤部位发送到细胞体。Erk1/2的信号转导通路的激活，可能参与增强皮质脊髓束轴突发芽[21]。Cdk5是一种丝氨酸-苏氨酸激酶，参与轴突伸长和中枢神经系统发育。跑步训练能积极调节Cdk5激酶活性，这可能对轴突生长发挥作用[15]。在神经发育过程中，Slits及其受体Robo等在调节轴突导向和神经元迁移过程中具有重要作用，使新生的轴突和神经元投射到正确的靶部位。康复训练能增加轴突分化因子Slit2的表达，从而调控突触生长，改善神经再生微环境[22]。

2.3 促进内源性神经干细胞的增殖分化

室管膜细胞位于成人脊髓的中央管周围，是内源性神经干细胞的一个来源[23]。脊髓损伤诱导内源性室管膜细胞反应性增殖分化[24]。巢蛋白是神经干细胞的标记蛋白，反映干细胞的形成和迁移状态。脊髓损伤诱导巢蛋白阳性的室管膜细胞数目的增加，但是28 d后就会下降到基础水平。平板训练不仅能显著增加巢蛋白免疫阳性室管膜细胞的数量，而且还能维持损伤引起的数量增加。康复训练能提高功能恢复和自主排尿，而且与巢蛋白阳性细胞的数量呈正相关[25]。运动训练促进内源性神经干细胞增殖，产生神经营养因子如BDNF和GDNF。伴随内源性神经干细胞的增殖介导神经保护作用，同时也介导免疫调节，缓解继发性损伤和星形胶质细胞增生，以及炎性细胞触发的凋亡[26]。从理论上讲，神经干细胞能够分化成各种的神经表型，最理想的状态就是分化为神经元或再髓鞘化的少突胶质细胞，再直接引入到受伤的组织中来改善受伤间隙的桥接。

2.4 诱导机体可塑性

为了主动适应外界环境的变化，神经系统发生结构和功能的改变，并能维持一定时间，这种改变就是神经可塑性。大量的实验证明，人类脊髓具有可塑性，且贯穿在整个生命过程。脊髓可塑性可分为自发性可塑性和活动依赖性可塑性。后者就是使与常用的行为及运动反应相关的神经联系得到强化，不常用的则受到抑制，从而使得机体的神经网络变得更有组织和规律。无论不完全横断脊髓损伤还是完全横断脊髓损伤，脊髓本身、周围神经和外周效应器都能通过康复训练增强其可塑性变化，促进神经功能重建。脊髓本身亦有类似上位中枢产生冲动的能力。脊髓损伤后，存在于整个脊髓的中枢模式发生器(central pattern generator,CPG)可发生结构和功能重塑，产生冲动，支配下肢肌肉。感官体验塑造CPG脊髓电路，训练的特征决定脊髓损伤后脊髓的功能。运动训练维持CPG的功能，由运动训练经验形成的CPG步态电路与先天CPG电路相同[27]。

2.4.1 脊髓可塑性

Goldshmit等报道平板训练可促进轴突的再生发芽，增加突触的密度，可能诱发形成多个下行通路[28]。重复性的髋关节和肌肉本体感受器的信号传入，有利于激活CPG而重建一定的节律性运动。Martinez等报道平板训练能在脊髓内形成新的适应性改变，改善完全横断脊髓损伤后的运动功能[29]。步行训练和骑自行车训练都是重复的、有节奏的运动，涉及髋、膝、踝关节的屈伸活动，能激活脊髓中的CPG。步行训练和自行车训练能增加BDNF的表达水平，神经营养因子通过诱导轴突伸长和突触重排，显著增强脊髓可塑性[17]。合理的康复训练能改变运动的特点，重建运动学参数，使脊髓电路接近正常状态。

对于不完全横断的脊髓损伤，康复训练对脊髓的可塑性可以通过改变现存通路的突触传递效率、侧支出芽以及机构重排形成新的通路。有研究表明脊髓损伤后，平板训练虽然不改变神经元内在膜的内在性能和突触输入的兴奋性，但是显著增加脊髓背侧束通路病变上方和下方的轴突发芽，增加背侧束轴突的兴奋性突触，并增强了脊髓突触的连接，且优先在脊髓背侧的皮质脊髓束形成新的通路[30]。脊髓半切后，左右后肢出现运动不对称，运动训练扭转并使之消失，表明通过现存通路病变上下方形成新的动态的交互作用，连接模式发生解剖重组，形成新的神经回路。运动诱导和维持新的椎管内平衡，从而改善运动的对称性[31]。康复训练可以激活损伤前就存在的、处于静止状态的且未受损的神经传导通路，加强病变上下端的联系从而实现功能的恢复。有研究报道，经过训练的脊髓损伤大鼠在脊髓完全横断后并未出现运动功能的即时丧失，表明残存的脊髓下行通路参与了脊髓的可塑性，能保持自发运动。脊髓完全横断后，需要持续的训练来维持现有的功能恢复，说明幸免的下行通路形成脊髓可塑性能形成持久的改变[32]。对不完全横断脊髓损伤，在残存的脊髓通路运动信号输入的指导下，电路内发生了内在和持久的变化，运动也发生了适应性的改变[33]。

2.4.2 周围神经可塑性

脊髓损伤后周围神经发生退行性变，且因为中枢神经元凋亡、坏死或受抑制而使得周围神经轴突再生不明显，造成运动功能恢复不良[34]。康复训练的目的是提供最佳的感觉暗示，从而激活脊髓网络。感觉信息是运动学习的关键，周围神经轴突的再生能提高感官功能的恢复。运动训练显著促进周围神经系统轴突再生，可能与上调神经营养因子、增加神经活动有关[35]。Erk1/2的活化有利于周围以及中枢神经轴突再生。平板训练增加背根神经节感觉神经元神经突起生长及施万细胞的增殖，激活并增强施万细胞中Erk1/2的活性，从而促进受损坐骨神经的轴突再生[36]。Armada-da-Silva等报道康复训练能增加周围神经轴突芽生，促进轴突伸长，从而刺激周围神经再生，同时恢复终末器官神经再支配；康复训练能通过增强感觉输入和/或运动输出，积极影响神经肌肉功能的恢复，保证神经回路的完整性[37]。

2.4.3 外周效应器可塑性

多数学者认为，脊髓损伤后大部分患者都会发生肌肉痉挛，而且骨骼肌因为神经营养作用的丧失及自身废用而发生萎缩。肌肉质量和功能的恢复与患者运动功能的恢复密切相关。有研究表明[38]，运动训练可以减少肌肉痉挛，发病早期进行运动训练可以减少高达25%的肌肉痉挛，在慢性阶段就只能短暂地影响肌肉痉挛的发生。另外，持续的被动踝关节运动能显著改善运动功能，调节H反射的幅度，恢复激活后抑制，减轻肌肉痉挛[39]。除此以外，康复训练也能减轻肌肉萎缩恢复肌肉质量。有研究表明，全身振动锻炼能减少肌肉痉挛，增加肌肉活动和肌肉强度，促进肌肉活化以及协调功能的改善[40]。肌卫星细胞产生肌肉前体细胞，在肌纤维的修复和再生上起着重要作用[41]。胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)在改善肌肉质量上发挥了主要作用。胰岛素样生长因子结合蛋白-5(insulin-like growth factors binding protein 5,IGFBP5)可抑制IGF-1功能。机械生长因子(mechano growth factor,MGF)是具有调节细胞生长与分化功能的多种氨基酸的组合体。加速肌肉再生可能与激活肌卫星细胞增生和上调重要生肌营养因子有关。Liu等报道平板运动训练能减轻中度挫伤脊髓损伤大鼠肌肉萎缩。通过增加IGF-1和MGF表达水平以及调整IGFBP4和IGFBP5的表达，引起肌肉再生与肌肉纤维增粗[42]。也有报道显示，脊髓损伤后康复训练加速运动参数复苏，恢复突触反射通路生理特性，减少传入疼痛纤维的发芽以减轻神经性疼痛和痉挛，帮助恢复肌肉的质量，减少肌肉萎缩。总而言之，康复训练能减轻肌肉痉挛、恢复肌肉质量，为生成新的肌肉活动模式提供基础[32]。

综上所述，脊髓损伤后康复训练的重要性已成为共识。康复训练可以减轻继发性损伤、改善再生微环境、促进内源性神经干细胞增殖分化和诱导机体可塑性，能有效改善脊髓损伤患者的神经运动功能。康复训练改善脊髓损伤患者的运动功能是多种因素的交互作用，其生物学机制错综复杂，亟待更为深入细致的基础研究，为临床治疗提供理论指导。

[1]王东,牛志馨.脊髓损伤患者社区康复训练指导[J].中国康复理论与实践,2003,9(2):76-77.

[2]郝春霞,周红俊,刘根林,等.脊髓损伤患者的康复疗法[J].中国康复理论与实践.2008,14(7):614-616.

[3]Zimmerli L,Jacky M,Lünenburger L,et al.Increasing patient engagement during virtual reality-based motor rehabilitation[J].Arch Phys Med Rehabil,2013,94(9):1737-1746.

[4]Villiger M,Bohli D,Kiper D,et al.Virtual reality-augmented neurorehabilitation improves motor function and reduces neuropathic pain in patients with incomplete spinal cord injury[J]. Neurorehabil Neural Repair,2013,27(8):675-683.

[5]Liu G,Keeler BE,Zhukareva V,et al.Cycling exercise affects the expression of apoptosis-associated microRNAs after spinal cord injury in rats[J].Exp Neurol,2010,226(1):200-206.

[6]Karimi-Abdolrezaee S,Billakanti R.Reactive astrogliosis after spinal cord injury-beneficial and detrimental effects[J].Mol Neurobiol,2012,46(2):251-264.

[7]李在望,张剑平,王兰,等.脊髓损伤后星形胶质细胞增生动态变化分析[J].神经损伤与功能重建,2013,8(3):165-170.

[8]Facchiano F,Fernandez E,Mancarella S,et al.Promotion of regeneration of corticospinal tract axons in rats with recombinant vascular endothelial growth factor alone and combined with adenovirus coding for this factor[J].J Neurosurg,2002,97(1): 161-168.

[9]潘孟骁,王红星,丁晓晶,等.运动训练对大鼠损伤远端脊髓及骨骼肌血管内皮生长因子表达的影响[J].中国康复医学杂志,2012,27(5):406-409.

[10]Brown IR.Heat shock proteins and protection of the nervous system[J].Ann N YAcad Sci,2007,11(13):147-158.

[11]Sandrow-Feinberg HR,Izzi J,Shumsky JS.Forced exercise as a rehabilitation strategy after unilateral cervical spinal cord contusion injury[J].J Neurotrauma,2009,26(5):721-731.

[12]张莹莹,李俊岑,饶莹,等.电刺激对大鼠脊髓损伤后神经胶质纤维酸性蛋白与白细胞介素-1Lα表达的影响[J].中国康复理论与实践,2011,17(9):844-847.

[13]卢帆,李典,杨拯,等.电刺激对脊髓损伤大鼠巢蛋白与GFAP表达的影响[J].实用骨科杂志,2012,18(1):32-36.

[14]Cafferty WB,Duffy P,Huebner E,et al.MAG and OMgp synergize with Nogo-A to restrict axonal growth and neurological recovery after spinal cord trauma[J].J Neurosci,2010,30(20): 6825-6837.

[15]Ghiani CA,Ying Z,de Vellis J,et al.Exercise decreases myelin-associated glycoprotein expression in the spinal cord and positively modulates neuronal growth[J].Glia,2007,55(9): 966-975.

[16]周治来,陈银海,靳安,等.运动训练对脊髓损伤大鼠Nogo-A、NgR mRNA表达的影响[J].中国康复医学杂志,2011,26(2): 143-147.

[17]Côté MP,Azzam GA,Lemay MA,et al.Activity-dependent increase in neurotrophic factors is associated with an enhanced modulation of spinal reflexes after spinal cord injury[J].Neurotrauma,2011,28(2):299-309.

[18]Macias M,Dwornik A,Ziemlinska E,et al.Locomotor exercise alters expression of pro-brain-derived neurotrophic factor, brain-derived neurotrophic factor and its receptor TrkB in the spinal cord of adult rats[J].Eur J Neurosci,2007,25(8): 2425-2444.

[19]Girgis J,Merrett D,Kirkland S,et al.Reaching training in rats with spinal cord injury promotes plasticity and task specific recovery[J].Brain,2007,130(Pt11):2993-3003.

[20]Liu G,Detloff MR,Miller KN,et al.Exercise modulates microRNAs that affect the PTEN/mTOR pathway in rats after spinal cord injury[J].Exp Neurol,2012,233(1):447-456.

[21]Oh MJ,Seo TB,Kwon KB,et al.Axonal outgrowth and Erk1/ 2 activation by training after spinal cord injury in rats[J].J Neurotrauma,2009,26(11):2071-2082.

[22]雷晓婷,刘兴波,王红星.康复训练对脊髓损伤后大鼠脊髓内再生微环境的影响[J].南京医科大学学报(自然科学版), 2009,29(4):429-434

[23]Meletis K,Barnabé-Heider F,Carlén M,et al.Spinal cord injury reveals multilineage differentiation of ependymal cells[J].PLoS Biol,2008,6(7):e182.

[24]Cizkova D,Nagyova M,Slovinska L,et al.Response of ependymal progenitors to spinal cord injury or enhanced physical activity in adult rat[J].Cell Mol Neurobiol,2009,29(6-7): 999-1013.

[25]Foret A,Quertainmont R,Botman O,et al.Stem cells in the adult rat spinal cord:plasticity after injury and treadmill training exercise[J].J Neurochem,2010,112(3):762-772.

[26]Teng YD,Liao WL,Choi H,et al.Physical activity-mediated functional recovery after spinal cord injury:potential roles of neural stem cells[J].Regen Med,2006,1(6):763-776.

[27]Molinari M.Plasticity properties of CPG circuits in humans: impact on gait recovery[J].Brain Res Bull,2009,78(1):22-25.

[28]Goldshmit Y,Lythgo N,Galea MP,et al.Treadmill training after spinal cord hemisection in mice promotes axonal sprouting and synapse formation and improves motor recovery[J].J Neurotrauma,2008,25(5):449-465.

[29]Martinez M,Delivet-Mongrain H,Leblond H,et al.Effect of locomotor training in completely spinalized cats previously submitted to a spinal hemisection[J].J Neurosci,2012,32(32): 10961-10970.

[30]Flynn JR,Dunn LR,Galea MP,et al.Exercise training after spinal cord injury selectively alters synaptic properties in neurons in adult mouse spinal cord[J].J Neurotrauma,2013,30 (10):891-896.

[31]Barrière G,Frigon A,Leblond H,et al.Dual spinal lesion paradigm in the cat:evolution of the kinematic locomotor pattern[J].J Neurophysiol,2010,104(2):1119-1133.

[32]Singh A,Balasubramanian S,Murray M,et al.Role of spared pathways in locomotor recovery after body-weight-supported treadmill training in contused rats[J].J Neurotrauma,2011,28 (12):2405-2416.

[33]Martinez M,Delivet-Mongrain H,Leblond H,et al.Incomplete spinal cord injury promotes durable functional changes withinthe spinal locomotor circuitry[J].J Neurophysiol, 2012,108(1):124-134.

[34]李利军,宋洁富,魏杰,等.慢性压迫性脊髓损伤后周围神经退变与MAP1B表达变化的实验研究[J].中华神经医学杂志, 2010,10(10):984-988.

[35]Sabatier MJ,Redmon N,Schwartz G,et al.Treadmill training promotes axon regeneration in injured peripheral nerves[J]. Exp Neurol,2008,211(2):489-493.

[36]Seo TB,Oh MJ,You BG,et al.ERK1/2-mediated Schwann cell proliferation in the regenerating sciatic nerve by treadmill training[J].J Neurotrauma,2009,26(10):1733-1744.

[37]Armada-da-Silva PA,Pereira C,Amado S,et al.Role of physical exercise for improving posttraumatic nerve regeneration[J].Int Rev Neurobiol,2013,109:125-149.

[38]Gonzenbach RR,Gasser P,Zörner B,et al.Nogo-A antibodies and training reduce muscle spasms in spinal cord-injured rats[J].Ann Neurol,2010,68(1):48-57.

[39]Chang YJ,Liang JN,Hsu MJ,et al.Effects of continuous passive motion on reversing the adapted spinal circuit in humans with chronic spinal cord injury[J].Arch Phys Med Rehabil, 2013,94(5):822-828.

[40]Wirth F,Schempf G,Stein G,et al.Whole-body vibration improves functional recovery in spinal cord injured rats[J].J Neurotrauma,2013,30(6):453-468.

[41]Zammit PS.All muscle satellite cells are equal,but are some more equal than others?[J].J Cell Sci,2008,121(Pt 18): 2975-2982.

[42]Liu M,Stevens-Lapsley JE,Jayaraman A,et al.Impact of treadmill locomotor training on skeletal muscle IGF1 and myogenic regulatory factors in spinal cord injured rats[J].Eur J Appl Physiol,2010,109(4):709-720.

Potential Biological Mechanism Underlying Rehabilitation Training after Spinal Cord Injury(review)

WU Mou-jian,GU Bing,LI Hua-nan,ZHANG Guo-fu,ZHANG Shui-yin.School of Pharmacy,Jiangxi Science&Technology Normal University,Nanchang,Jiangxi 330013,China

Spinal cord injury is a kind of disease with high disability rate and poor prognosis.According to the degree of injury and damage plane,adopting appropriate rehabilitation measures can effectively enhance the patient's sensory and motor function,and ultimately improve the quality of life.This article briefly introduced the content of rehabilitation training corresponding with various periods,and summarized that relieving the secondary injury,improving the regenerative microenvironment,promoting proliferation and differentiation of endogenous neural stem cells differentiation and inducing plasticity were the biological mechanisms underlying the effect of rehabilitation training.

spinal cord injury;rehabilitation training;virtual reality;secondary damage;regenerative microenvironment;endogenous neural stem cells;plasticity;review

10.3969/j.issn.1006-9771.2014.10.011

R651.2

A

1006-9771(2014)10-0940-05

2014-06-30

2014-07-24)

1.国家自然科学基金资助项目(No.30960448)；2.江西省自然科学基金资助项目(No.20142BAB205023)；3.江西省教育厅科学技术研究项目(No.GJJ12584;No.GJJ14603)。

1.江西科技师范大学药学院，江西南昌市330013；2.江西中医药大学附属医院，江西南昌市330006。作者简介：吴谋建(1989-)，男，汉族，江西赣县人，硕士研究生，主要研究方向：神经康复。通讯作者：顾兵，男，博士后，教授，硕士生导师，主要研究方向：神经精神药物学。E-mail:bguemory@hotmail.com。