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背景:脊髓损伤（SCI）导致损伤节段以下肢体出现严重运动和感觉功能障碍,极大影响患者身心健康。SCI患者早期抑郁症状发生率高达63.9%,如果不能及早准确筛查和识别,抑郁症状不仅能够逐渐发展成为抑郁症,更会阻碍身体康复进程。经文献回顾发现,目前SCI个体早期抑郁症状（行为）及相关评价指标的时间变化规律尚不明确,急需开展相关研究进行探究。大量研究表明,运动训练是SCI患者不可替代的康复手段,同时还可以显著预防和减低SCI患者的抑郁。然而,运动强度作为运动训练策略中的重要要素,如何影响抗抑郁效果,目前相关研究较为匮乏。本研究基于SCI后促进运动功能康复最常用的运动方式—减重步行训练（BWSTT）,从运动训练策略中另一个关键要素—运动强度出发,以SCI雄鼠为研究对象,明确SCI早期抑郁行为、血清学和分子生物学指标的时间变化规律;比较不同强度BWSTT对大鼠SCI后抑郁行为的作用效果,以探寻可同时达到最适宜的运动功能和心理功能康复的运动强度。由于本研究需要探索与抑郁行为相关的分子生物学指标,涉及到组织取材等因素的限制,故需要采用动物实验,通过抑郁行为相关测量指标评估大鼠的抑郁症状。目的:明确大鼠SCI早期抑郁行为、血清学和分子生物学指标的时间变化规律,分析SCI早期抑郁行为变化的潜在机制;在此基础上确定BWSTT开始时间点,比较不同强度BWSTT对大鼠SCI后抑郁行为的作用效果,以探寻同时有利于运动功能和心理功能康复的适宜强度。方法:1.大鼠脊髓损伤早期抑郁行为随时间变化规律的研究（1）实验动物分组方法:SD雄性大鼠72只,随机均分为三组（n=24/组）:Normal（正常组）,Sham组（假模组:只行椎板开窗术,不做脊髓损伤）和SCI组（脊髓损伤组）。然后根据实验设定的时间点在每组随机抽取8只SD大鼠作为研究对象。此部分实验观察周期为5周。（2）运动功能、抑郁行为、血清学及分子生物学指标测量方法:三组大鼠分别于SCI后7天、14天、21天、28天、35天测量后肢运动功能（BBB评分）情况;分别于SCI前2～3天、SCI后5～6天、11～12天、18～19天、25～26天、32～34天测量抑郁行为;分别于SCI后7天、21天、35天测定HPA轴功能（ELISA法测量血清皮质酮;免疫蛋白印迹法分析海马蛋白GR表达水平）、海马神经营养因子（免疫蛋白印迹法分析海马蛋白BDNF及Trk B表达水平）及海马神经发生（免疫组织化学染色法分析海马蛋白DCX表达水平）。2.不同强度减重步行训练对大鼠脊髓损伤后抑郁行为的作用研究（1）实验动物分组方法:SD雄性大鼠40只,随机均分为五组（n=8/组）:Sham组（仅接受椎板开窗术,不损伤脊髓,无BWSTT）;Sedentary组（SCI,无BWSTT）;BWSTT-A组（SCI,低强度:7cm/s）;BWSTT-B组（SCI,中强度:15cm/s）;BWSTT-C组（SCI,高强度:21cm/s）。（2）BWSTT实施方法:BWSTT通过啮齿类动物机器人辅助运动操作系统（RRMPS）辅助实施。BWSTT运动开始于大鼠SCI后14天,每周5天,每天1次,每次15分钟（中间无休息）,减重80%,共3周。（3）不同强度BWSTT对抑郁行为作用效果的测量方法:运动功能、抑郁行为、血清学和分子生物学指标测量方法同“方法1”。结果:1.大鼠脊髓损伤早期抑郁行为随时间变化规律的研究（1）不同时间点各实验组大鼠后肢运动功能变化BBB评分:术后21天内大鼠BBB评分恢复较快,21天开始进入平台期。实验期间,SCI组BBB评分显著低于Normal组和Sham组(F5.162,54.202=115.583,P<0.001)。（2）不同时间点各实验组大鼠抑郁行为变化蔗糖偏好率:术后6天,SCI组显著低于Normal组（P<0.001）和Sham组（P<0.05）,Sham组又低于Normal组（P<0.05）。第12天以后,SCI组蔗糖偏好率略升高,但均显著低于Normal组（P<0.001）与Sham组（P<0.01）;Sham组开始升高直到术后第26天达到正常水平。中央区域时间:术后5天,SCI组（P<0.001）和Sham组（P<0.05）中央区域时间均显著少于Normal组,SCI组又显著少于Sham组（P<0.05）。术后SCI组中央区域时间持续下降至第18天,之后趋于稳定,但仍显著低于Normal组（P<0.001）和Sham组（P<0.001）。术后第11天,Sham组恢复至正常水平。社交时间:术后5天,SCI组（P<0.01）和Sham组（P<0.05）社交时间均显著少于Normal组,SCI组又显著少于Sham组（P<0.01）。术后SCI组社交时间持续下降至第18天,之后趋于稳定,但仍显著低于Normal组（P<0.01）和Sham组（P<0.01）。术后第11天,Sham组恢复至正常水平。不动时间:术后34天,SCI组大鼠不动时间显著高于Normal组（P<0.01）和Sham组（P<0.05）。（3）BBB评分与抑郁行为的相关性:术后7天、14天、21天、28天及35天,SCI组BBB评分与中央区域时间、社交时间均无相关性。（4）不同时间点各实验组大鼠HPA轴功能的变化血清皮质酮:术后7天,SCI组（P<0.01）和Sham组（P<0.01）血清皮质酮浓度均显著高于Normal组。术后21天,SCI组血清皮质酮浓度出现一过性降低,但仍显著高于Normal组（P<0.01）。Sham组血清皮质酮浓度于术后21天恢复至正常水平。血清皮质酮和抑郁行为的相关性分析:术后7天（P<0.001）、21天（P<0.01）和35天（P<0.01）,SCI组血清皮质酮浓度与蔗糖偏好率均有较强的负相关性,与不动时间有较强的正相关性（P<0.01）。术后7天,Sham组血清皮质酮浓度与蔗糖偏好率有较强的负相关性（P<0.01）。海马蛋白GR:术后7天、21天和35天,SCI组海马蛋白GR表达水平显著低于Normal组（P<0.01）和Sham组（P<0.01）。术后7天,Sham组（P<0.01）海马蛋白GR表达水平显著低于Normal组（P<0.01）,之后升高,与Normal组无差异。（5）不同时间点各实验组大鼠海马神经营养因子变化术后7天、21天和35天,SCI组海马蛋白BDNF、Trk B表达水平均显著低于Normal组（均P<0.01）与Sham组（均P<0.01）。实验期间,Sham组海马蛋白BDNF、Trk B表达水平与Normal组相比,无统计学差异。（6）不同时间点各实验组大鼠海马神经发生变化术后7天,SCI组海马蛋白DCX表达水平与Normal组和Sham组相比,均无统计学差异。术后21天和35天,SCI组海马蛋白DCX表达水平均显著低于Normal组（P<0.001）与Sham组（P<0.001）。实验期间,Sham组海马蛋白DCX表达水平与Normal组相比,差异无统计学意义。2.不同强度减重步行训练对大鼠脊髓损伤后抑郁行为的作用研究（1）各实验组大鼠后肢运动功能比较BWSTT结束后,BWSTT-A组BBB评分略高于Sedentary组,但差异无统计学意义。BWSTT-B组（P<0.01）和BWSTT-C组（P<0.001）BBB评分均显著高于BWSTT-A组。（2）各实验组大鼠抑郁行为比较蔗糖偏好率:BWSTT-A组蔗糖偏好率略高于Sedentary组,但差异无统计学意义。BWSTT-C组（P<0.001）和BWSTT-B组（P<0.01）均显著高于BWSTT-A组。中央区域时间:BWSTT-A组中央区域时间略高于Sedentary组,但差异无统计学意义。BWSTT-C组（P<0.05）和BWSTT-B组（P<0.05）中央区域时间基本一致,均显著高于BWSTT-A组。社交时间:BWSTT-A组大鼠社交时间略高于Sedentary组,但差异无统计学意义。BWSTT-C组（P<0.001）和BWSTT-B组（P<0.01）均明显高于BWSTT-A组。不动时间:BWSTT-A组大鼠不动时间略低于Sedentary组,但差异无统计学意义。BWSTT-C组（P<0.01）和BWSTT-B组（P<0.01）均明显低于BWSTT-A组。（3）各实验组大鼠HPA轴功能比较血清皮质酮:BWSTT-A组血清皮质酮浓度略低于Sedentary组,但差异无统计学意义。BWSTT-C组（P<0.05）和BWSTT-B组（P<0.05）均明显低于BWSTT-A组。海马蛋白GR:BWSTT-A组水平高于Sedentary组,但差异无统计学意义。BWSTT-C组（P<0.001）和BWSTT-B组（P<0.001）海马蛋白GR表达水平均显著高于BWSTT-A组。（4）各实验组大鼠海马神经营养因子表达水平比较海马蛋白BDNF:BWSTT-A组水平略低于Sedentary组（P>0.05）。BWSTT-C组明显高于BWSTT-B组（P<0.05）。BWSTT-C组（P<0.001）和BWSTT-B组（P<0.001）海马蛋白BDNF表达水平均显著高于BWSTT-A组。海马蛋白Trk B:BWSTT-A组水平略低于Sedentary组（P>0.05）。BWSTT-C组海马蛋白Trk B表达水平大幅度增加,显著高于BWSTT-A组（P<0.001）和BWSTT-B组（P<0.001）。（5）各实验组大鼠海马神经发生表达比较BWSTT-A组水平略高于Sedentary组（P>0.05）。BWSTT-C组明显高于BWSTT-B组（P<0.05）。BWSTT-C组（P<0.001）和BWSTT-B组（P<0.01）海马蛋白DCX表达水平均显著高于BWSTT-A组。结论:1.SCI早期即会导致大鼠出现明显而持久抑郁行为,且呈现比较清晰的时间变化规律。2.血清皮质酮是反映大鼠SCI早期抑郁行为变化的重要评价指标。HPA轴功能亢进可能是大鼠SCI早期抑郁行为变化的神经内分泌机制。海马神经营养因子表达水平持续低下及海马神经发生受抑制,可能是大鼠SCI早期抑郁行为恶化的潜在机制。3.中、高强度BWSTT可有效促进SCI大鼠后肢运动功能的康复。中、高强度BWSTT可通过改善HPA轴功能,提高海马神经营养因子表达水平及促进海马神经发生来参与调节大鼠SCI后抑郁行为的改变,尤其是高强度效果更好。高强度BWSTT是基于本研究条件下同时有利于大鼠SCI后运动功能和心理功能康复的最适宜强度。