[研究背景]　　 脑卒中是神经系统的常见病和多发病，绝大多数存活者会遗留运动、感觉、认知等功能障碍，给患者本人、家庭乃至社会带来沉重的负担。现已证实，早期介入正规的功能训练，可以促进脑卒中后神经功能恢复，提高患者的生活质量，明显降低继发性残疾。脑卒中后的功能恢复目前普遍认为与神经可塑性和脑功能重组有关，但具体的机制仍不十分清楚。　　 中枢神经系统在损伤后具有结构和/或功能上的可塑性和功能重组。中枢神经系统可塑性亦称大脑可塑性(brainplasticity)，主要是指大脑的自身结构和功能随着内、外环境的变化而不断修饰和重组的能力。但是，在大脑发生可塑性变化的过程中，究竟有哪些变化参与到损伤的修复中，并且通过哪些因素发挥作用，已经成为现今研究的热点之一。　　 对于脑卒中后中枢神经系统损伤的恢复机制及康复治疗在促进其恢复中所起的作用，国内外学者目前主要从以下两个方面进行相关研究，宏观方面是利用功能磁共振成像(functionalMagneticResonanceImaging，fMRI)、正电子发射计算机体层摄影术(Positronemissiontomography，PET)、单光子计算机断层扫描(Singlephotonemissioncomputedtomography，SPECT)、经颅磁刺激(TranscranialMagneticStimulatio，TMS)、脑磁图(Magnetoencephalography，MEG)等先进的神经影像技术和电生理方法，观察脑损伤患者恢复过程中大脑半球功能区的变化及康复对其的影响，从而探讨脑卒中后大脑的可塑性与功能重组情况。微观方面则通过建立各种实验动物模型，以模拟人体的病理生理状态，在此基础上开展神经康复机制的研究，即通过对脑损伤动物模型的观察，探讨各种干预对中枢神经系统损伤恢复的影响及其作用，是目前研究的主要方法。　　 有关康复训练促进脑梗死后神经功能恢复机制的实验研究，以往主要集中在微血管生成、神经营养因子以及各种脑保护蛋白等方面。近年来，随着对神经干细胞研究的关注，发现脑卒中后神经功能的恢复可能与内源性神经干细胞激活有关。但是在哺乳动物成年之后，神经干细胞仅主要存在于侧脑室的室管膜下区、纹状体、海马齿状回等部位，分布区域及数量极少，如需达到对损伤的修复作用，必须借助于某种激活内源性神经干细胞的方法。作为脑卒中后功能恢复的主要治疗手段，运动训练是否可通过提高内源性神经干细胞的增殖能力，促进其迁移并向神经元方向分化，以形成新的神经网络而重建受损的神经功能，逐渐成为目前研究的热点。　　 [研究目的]　　 1.观察运动训练对脑梗死大鼠神经功能损伤恢复以及室管膜下区神经干细胞增殖的影响，从而探讨运动训练促进脑卒中后功能恢复的干细胞机制。　　 2.观察运动训练对脑梗死大鼠SDF-1α/CXCR4基因表达水平的影响，探讨运动训练对脑梗死后神经干细胞影响可能的信号途径。　　 [研究方法]　　 1.清洁级成年Sprague-Dawley(SD)雄性大鼠64只，用线栓法建立左侧大脑中动脉闭塞模型(MCAO)，以模拟缺血缺氧造成的脑梗死病理生理状态，经过神Bederson评分排除差异后纳入研究，按时间分为3d、7d、14d和21d组。　　 2.造模成功后第3d开始，训练组采用国际通用的跑笼训练，训练量随着时间逐渐增加，对照组与假手术组不予任何针对性训练。于各时间点使用神经损伤程度量表(NeurologicalSeverityScores，NSS)评估脑梗死大鼠的神经功能情况。　　 3.采用Ki67作为内源性神经干细胞增殖的观察指标，于各时间点取脑冰冻切片进行免疫荧光染色，在每只动物随机取3张切片，每张切片置于荧光显微镜下(×400倍)观察室管膜下区Ki67阳性细胞的分布情况，所得结果使用Image-proplus6.0软件进行细胞计数。比较各时间点各组脑梗死大鼠室管膜下区内源性神经干细胞增殖的情况。　　 4.于各时间点处死大鼠，取梗死边缘区脑组织，采用Trizol法提取RNA后进行逆转录。SDF-1α/CXCR4基因的引物序列使用Primer5.0软件设计后经Pubmed-Blast验证特异性，符合实验要求后进行PCR。扩增所得产物采用1.5％琼脂糖凝胶电泳，在透射紫外灯下观察电泳结果，使用ImageJ图像分析软件检测各目的条带的平均灰度与区域面积，与其相应的内参照物扩增片段光密度的比值，即为该水平的半定量指标，观察各时间点各组脑梗死后SDF-1α/CXCR4基因表达水平的变化。　　 [研究结果]　　 1.训练组与对照组大鼠的NSS评分在造模3d后均开始逐渐下降。进行组间各时间点比较发现，在第7d、14d和21d时，训练组大鼠的神经功能评分均优于对照组(P＜0.05)。进行组内各时间点NSS评分的比较发现，对照组3d和7d时NSS评分的差异无统计学意义(P＞0.05)，直至14d之后才出现显著降低，差异有统计学意义(P＜0.05)；而训练组大鼠在7d时相比3d已明显降低，差异有统计学意义(P＜0.05)。　　 2.Ki67免疫荧光染色结果发现，低倍镜下大鼠侧脑室区域出现鲜红色的Ki67表达阳性细胞，以SVZ分布最多，呈层状排列，高倍镜下Ki67表达于细胞核，呈椭圆形或颗粒状，正常大鼠SVZ的Ki67阳性细胞分布较稀疏，而缺血后，Ki67阳性细胞数量明显增多。训在造模术后3d时，训练组与对照组组Ki67阳性细胞数量均出现明显的增多，于7d时达到高峰，14d时增殖水平有所下降，至21d时增殖水平进一步降低。对两组间各时间点的Ki67阳性细胞计数比较发现，14d和21d时，训练组的Ki67阳性细胞数明显多于对照组，差异有统计学意义(P＜0.05)。对组内各时间点的Ki67阳性细胞计数比较，训练组14d与7d相比，Ki67阳性细胞数量虽有下降，但差异并无统计学意义(P＞0.05)，而对照组各14d时Ki67阳性细胞数已较7d时明显下降，差异有统计学意义(P＜0.05)。　　 3.发现造模术后3d训练组和对照组的SDF-1α和CXCR4的基因表达水平均出现增高，分别于14d和7d的达到高峰，之后逐渐开始下降。进行各时间点组内比较发现，两组SDF-1α基因表达水平在21d时较14d均出现明显下降，差异有统计学意义(P＜0.05)；对照组CXCR4的基因表达水平在14d和21d时较前一时间点明显下降，差异有统计学意义(P＜0.05)，而训练组的下降水平并无统计学意义(P＞0.05)。进行组间各时间点比较发现，第14d和21d时训练组SDF-1α基因表达水平明显多于对照组(P＜0.05)；第21d时训练组CXCR4的基因表达水平明显多于对照组(P＜0.05)。　　 [研究结论]　　 1.训练强度循序渐进的跑笼训练，可促进脑梗死大鼠神经功能的逐步改善。　　 2.运动训练可促进脑梗死大鼠室管膜下区内源性神经干细胞的增殖，这可能是运动训练促进脑梗死后神经功能改善的机制之一。　　 3.运动训练可提高脑梗死大鼠梗死边缘区SDF-1α和CXCR4的基因表达，SDF-1α/CXCR4可能是运动训练激活内源性神经干细胞进而改善脑梗死后神经功能的信号通路。