通过Celsr3条件性敲除,我们建立了遗传性皮质脊髓束剥夺小鼠模型Emx1–Cre;Celsr3^f/-。在这里,我们将成年Emx1–Cre;Celsr3^f/-小鼠随机分为运动组和非运动组,持续观察了12周的自主跑轮运动对其功能改善的贡献和潜在机制。运动组小鼠经过8周运动后,其拉力大小,爬网格错误率和食丸抓取检测评分均有明显改善。形态学研究进一步支持了这些结果:运动组小鼠神经肌肉接头数量增加了16%,伴有肌肉重量和体积的增加,且其肌电图记录显示其振幅增加48.2%。提示运动训练可以明显提高Emx1–Cre;Celsr3^f/-小鼠肌张力水平和精细运动能力。同时,运动组小鼠脊髓节段单胺能神经纤维和红核脊髓投射的终末分支均有显著增加,EDU标记所示的神经增殖细胞数目增多4.8倍,且超过90%的阳性细胞为少突胶质细胞。提示运动训练可以促进Emx1–Cre;Celsr3^f/-小鼠脊髓神经网络可塑性。此外,跑步运动后,全基因组转录水平测序结果提示,差异基因富集的主要通路有包括帕金森通路的神经退行性疾病相关通路,氧化磷酸化通路,NF-k B,PI3K-Akt以及c AMP等信号转导通路;蛋白印记实验表明,运动后小鼠脊髓组织突触相关蛋白表达上升,髓鞘碱性蛋白表达升高;Bioplex检测结果显示脊髓局部炎症相关因子水平没有发生明显改变。提示运动可以改善Emx1–Cre;Celsr3^f/-小鼠脊髓局部微环境。总结:自主跑轮运动可以增多单胺能神经纤维和红核脊髓投射的终末分支,促进少突胶质细胞发生,提高突触相关蛋白和髓鞘相关蛋白的表达水平,改善皮质脊髓束缺失小鼠的精细运动功能。这为我们提供了脑瘫临床运动康复的基本知识。