脊髓损伤是中枢神经系统的严重创伤,是尚未解决的医学难题。随着研究的深入,发现脊髓损伤后早期激素冲击治疗并不能使患者远期获益,激素冲击还带来许多并发症,因此目前激素冲击不再被推荐作为常规治疗方法。减压内固定手术能够解除损伤后脊髓的外在压迫,在临床上也被广泛应用,但在手术减压的时机和远期治疗效果等方面目前还存在着很多争议。因此对于脊髓损伤,目前缺乏有效的临床治疗手段,研究人员一直致力于开发脊髓损伤治疗的新方法。弱激光作为一种无创性的治疗方式,因其具有显著的抑炎、镇痛、促组织损伤修复的作用,近年来被广泛应用于医学美容、关节疾病等治疗中。弱激光被证明能促进脑卒中、周围神经损伤、神经退行性疾病的康复。810nm弱激光被证实能加速脊髓损伤动物的运动功能恢复,对脊髓损伤局部的免疫炎症微环境具有显著性调节作用,能显著性下调iNOS、IL-6的表达水平,同时还具有促进神经轴突再生的有益作用。但弱激光促进神经功能恢复的具体机制并不明确。炎症反应是继发性脊髓损伤的重要组成部分,外周血来源巨噬细胞和脊髓固有小胶质细胞被认为是参与脊髓损伤后炎症反应最为重要的细胞群。近期研究表明,巨噬细胞和小胶质细胞的极化状态对脊髓损伤修复至关重要。而巨噬细胞/小胶质细胞极化受到脊髓损伤局部炎症微环境的调控,既然弱激光具有显著的免疫炎症调节作用,那么弱激光能否调控脊髓损伤后巨噬细胞的极化呢?针对以上问题,进行如下两部分的实验研究。实验一:弱激光治疗对大鼠急性脊髓损伤后巨噬细胞/小胶质细胞极化的作用目的:研究弱激光治疗对大鼠急性脊髓损伤后巨噬细胞/小胶质细胞极化的作用方法:将48只大鼠随机分配到单纯脊髓损伤组和脊髓损伤联合弱激光治疗组。弱激光治疗组应用810nm弱激光对大鼠脊髓损伤区进行经皮照射,照射治疗功率150mW,照射光斑大小0.3cm~2,单次照射时长50min,每天照射1次,连续照射1天、3天、7天或14天。在损伤及照射后上述时间点,对两组大鼠脊髓进行取材,通过免疫荧光染色形态学检测和免疫印迹试验分子生物学检测,对脊髓损伤后不同时间点的巨噬细胞/小胶质细胞极化进行评价。应用酶联免疫吸附实验检测脊髓损伤区局部白细胞介素-4和白细胞介素-13的表达。结果:弱激光照射治疗后3天和7天时可显著降低活化的巨噬细胞/小胶质细胞的数量,同时能显著性下调脊髓损伤区M1型巨噬细胞及其标志物iNOS的表达;在照射治疗后7天时能上调M2型巨噬细胞及其标志物Arg1的表达。和对照组相比,弱激光治疗后3天,7天和14天均能使脊髓损伤区IL-4的表达上调,同时在治疗7天时使IL-13的表达上调。结论:本实验应用的弱激光治疗能调控脊髓损伤后巨噬细胞/小胶质细胞的极化,使M1型巨噬细胞表达下调,同时上调M2型巨噬细胞的极化表达。这种调控作用可能和弱激光治疗使脊髓损伤局部IL-4和IL-13的表达上调有关。实验二:弱激光治疗对大鼠急性脊髓损伤修复的作用目的:研究弱激光治疗对大鼠脊髓损伤区的大小、损伤旁区神经元存活及大鼠运动功能恢复的作用方法:将62只大鼠随机分配到单纯脊髓损伤组和脊髓损伤联合弱激光治疗组。弱激光治疗组应用810nm弱激光对大鼠脊髓损伤区进行经皮照射,照射治疗功率150mW,照射光斑大小0.3cm~2,单次照射时长50min,每天照射1次,连续照射1天,3天、7天或14天。在损伤及照射后上述时间点,运用BBB评分对大鼠后肢运动功能进行评价,在损伤后21天进行足印迹实验分析;在损伤后3天,7天和14天时对两组大鼠脊髓进行取材,观察脊髓损伤区大体外观。脊髓切片后分别进行HE染色对脊髓损伤区的长度进行测量,进行免疫荧光染色对损伤旁区神经元存活数量进行计数,进行Nissl染色对损伤区面积进行测定。结果:弱激光治疗后7天和14天时,能显著提高脊髓损伤大鼠的BBB评分。在脊髓损伤后21天,足印迹实验显示弱激光治疗组大鼠的步长较对照组增加,步宽缩小,旋转角减小。HE染色显示损伤后3天,7天和14天时,弱激光治疗组大鼠脊髓损伤区长度较对照组明显缩短。Nissl染色显示,损伤后7天和14天时,弱激光治疗组大鼠脊髓损伤区面积较对照组明显减小。免疫荧光染色显示,弱激光治疗3天,7天和14天时,能显著增加脊髓损伤旁区神经元的存活数量。结论:本实验应用的弱激光能减少大鼠脊髓损伤区的长度及损伤区面积,增加损伤旁区神经元的存活数量,显著提高脊髓损伤大鼠的运动功能恢复。