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目的:1.研究小剂量超短波治疗对脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后早期A1型星形胶质细胞分化的影响。2.小剂量超短波治疗联合人脐带间充质干细胞(Human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUCMSCs)移植对脊髓损伤后大鼠损伤周围星形胶质细胞的影响方法:1.将60只SD大鼠随机分成3组:假手术组(n=4),对照组(n=28),干预组(n=28),假手术组仅暴露T10脊髓但不给予打击;对照组,暴露T10节段脊髓后给予Allen’s打击制备SCI模型,并不给予任何治疗;干预组,给予Allen’s打击致SCI,并在损伤后24h开始给予小剂量超短波(ultra shortwave,USW)治疗,每日1次,每周5次,每次7min,直至取材前。SCI大鼠运动功能用Basso Beattie Bresnahan(BBB)评分进行评价,SCI大鼠取材后分别对受损脊髓组织进行固定、脱水沉糖、冰冻纵向切片,使用免疫荧光法检测A1型星形胶质细胞数、小胶质细胞数、IBA-1/P65~+细胞数及P65入核细胞数。2.将90只SD大鼠随机分成5组:假手术组(n=6),对照组(n=21),小剂量USW组(n=21),hUCMSCs移植组(n=21),小剂量USW治疗+hUCMSCs移植组(n=21)。hUCMSCs移植组、小剂量USW治疗+hUCMSCs移植组在SCI造模后随即使用微量注射器刺破硬脊膜垂直缓慢注入5ul含细胞密度为1×10~6/μL的细胞悬液;对照组、小剂量USW组使用微量注射器刺破硬脊膜垂直缓慢注入5ul新鲜细胞培养液、假手术组仅暴露T10脊髓并不打击、不使用微量注射器刺破硬脊膜注入任何液体。小剂量USW治疗组、小剂量USW治疗+hUCMSCs移植组在SCI后1d起采用受损处对置法接受每天1次、每次7min的小剂量USW治疗;大鼠的运动功能用BBB评分进行评定,SCI大鼠取材后分别对组织进行HE染色、免疫荧光染色,检测移植后hUCMSCs细胞存活及向星形胶质细胞分化的情况、损伤区域附近内源性干细胞向星形胶质细胞分化的情况、及SCI后4w时纤维化形成的情况。结果:(1)BBB评分显示,小剂量USW干预后SCI后大鼠运动功能逐渐改善,14d时干预组BBB评分相比对照组明显改善(p<0.01 vs.干预组)(2)SCI后1d、3d、7d小胶质数量逐渐增多,SCI后3d、7d,干预组IBA-1数量明显低于对照组(P<0.01 vs.干预组)。(3)SCI后继发性炎症逐渐增强,核因子-Κ(Nuclear Factor Kappa B,NF-Κ)B通路被激活。与对照组相比,干预组在术后3d,受损脊髓组织IBA-1/P65细胞数量显著降低(P<0.01 vs.干预组)。此外,干预组P65蛋白细胞入核细胞数明显低于对照组(P<0.01vs.干预组)。(4)SCI术后,受损脊髓的A1型促炎性星形胶质细胞逐渐出现,SCI后1d开始升高,SCI后3d达峰值,7天时下降。SCI后3d、7d时,干预组A1型星形胶质细胞数量均明显低于对照组(P<0.01 vs.干预组)。(5)SCI大鼠造模后1-2W内损伤周围组织附近,由内源性干细胞分化的星形胶质细胞形成胶质屏障,发挥保护作用。(6)SCI后14d,移入的hUCMSCs细胞位于损伤区域内,部分移入的干细胞向星形胶质细胞分化。损伤周围的星形胶质多由内源性干细胞分化而来,人源干细胞特异性标记物MAB1281在此区域不表达。(7)小剂量USW+hUCMSCs移植组中,小剂量USW可促进hUCMSCs通过旁分泌作用改善损伤区域微环境,从而促进更多内源性干细胞聚集损伤处分化为星形胶质细胞,并阻碍坏死物质及炎症扩散(P<0.01 vs.对照组、小剂量USW组、hUCMSCs组)。(8)小剂量USW+hUCMSCs移植组抑制SCI后巨噬细胞等细胞产生的不利于轴突生长的纤维瘢痕,hUCMSCs移植在这个过程中扮演重要的作用(P<0.01 vs.对照组、小剂量USW组)。(9)小剂量USW+hUCMSCs移植组更好促进SCI后大鼠运动恢复(P<0.01 vs.对照组、小剂量USW组、hUCMSCs移植组)结论:1.SCI后早期小剂量USW治疗可以减少损伤周围小胶质细胞数量、及炎症因子释放,进而抑制A1型星形胶质细胞的形成,促进运动功能恢复,这一现象与NF-κB通路相关。2.小剂量USW治疗协同急性期人脐带间充质干细胞移植通过旁分泌作用治疗脊髓损伤大鼠,使损伤周围聚集更多内源性干细胞并分化为星形胶质细胞形成屏障抑制坏死物质与炎症扩散,从而促进运动功能恢复。