脊髓损伤(spinalcordinjury,SCI)是临床最严重的外伤之一，往往导致不同程度的残障，并且自我修复能力有限，给病患、家庭和社会造成巨大的影响和经济负担。鉴于缺乏有效的治疗的手段，世界各国政府和很多组织投入大量的人力物力进行脊髓损伤后修复的研究。虽然有很多研究报道各种治疗策略有助于实验动物，如大鼠、小鼠等脊髓损伤的恢复，但是到目前为止仍然缺乏有效的临床干预措施，其中一个原因是人的中枢神经系统包括脊髓在内的解剖结构以及损伤后的病理过程不同于常用的实验动物，导致实验研究成果转化到临床应用很困难。为了能在实验室研究和临床应用之间建立一个良好的过渡，使新的研究发现可以及早转化为临床应，服务于患者，使用接近于人类的实验动物是一个重要的考量。　　非人灵长类动物(non-humanprimate)的解剖学和生理学特征，特别是一些重要传导束的走行和功能与人类接近。将猴作为脊髓损伤实验动物模型，有助于对临床前期研究进行严谨的评估，并促进其向临床转化。迄今为止对猴脊髓损伤后病理变化的研究不是很多。本研究旨在通过引入食蟹猴脊髓中胸段半横断模型，拓宽对损伤部位病理变化的了解，以便为针对中枢神经系统损伤和机制的研究提供一些新的思路。　　本研究第一部分主要目的是研究食蟹猴脊髓胸右侧半横断损伤后7天和30天，在损伤部位的三个区域，即损伤中心、围损伤区和左侧未损伤区内轴突、髓鞘、小胶质细胞、巨噬细胞、星形胶质细胞和胶原纤维在损伤后的变化，并与对照组进行了对比。在研究中我们通过各类神经细胞及轴突标记物的免疫组织化学染色，同时结合髓鞘和胶原纤维的化学染色法，观察损伤后急性期、亚急性期各项指标的变化。通过综合分析数据，发现了食蟹猴脊髓损伤的一些特点，可能对以后治疗策略的研究有指导意义。这部分研究表明，损伤区轴突和髓鞘在损伤后7天和30天显著减少，但是在左侧未损伤区同样观察到有轴突和髓鞘的退行化改变。Iba1阳性的小胶质细胞损伤后7到30天在损伤中心区呈逐渐减少的趋势，只有围损伤区在急性期有所增加，随后也开始减少。而KP1阳性的巨噬细胞数量在7天及30天的损伤区及其周围聚集，反应性增强。虽在亚急性期开始回落，但仍明显高于对照组;左侧未损伤区也有相似变化，提示有被二次损伤波及。GFAP阳性的星形胶质细胞的数量在损伤中心区和左侧未损伤区呈相反的发展趋势，前者是损伤后7天到30天逐渐减少，后者是逐渐增加;细胞形态也有明显改变，损伤后胞体变肥大，突起增加，并形成密集的交联，特别是在围损伤区和未损伤区有星形细胞反应性增生，但是没有观察到明显疤痕组织。通过胶原化学染色的方法，我们发现在损伤后7天，胶原纤维开始沉积，30天形成围绕损伤区域的疤痕组织。说明在猴脊髓损伤模型中，胶原是疤痕组织的主要成分来源。　　第二部分主要研究大鼠脊髓半横断损伤中心的细胞反应，与第一部分相同，包括轴突和髓鞘的变化、胶质细胞的反应、小胶质细胞/巨噬细胞的活化。通过与食蟹猴脊髓损伤比较，以期发现两种实验动物损伤模型间的明显差异，可以为接下来有针对性的治疗方案提供准备。实验表明:大鼠损伤后7天到30天，轴突和髓鞘显著减少;围损伤区轴突受到波及，30天后即亚急性期有明显变化;但是未损伤侧的轴突数量和损伤中心两侧远端的髓鞘则没有明显的改变。小胶质细胞在损伤后激活并在损伤部位聚集;细胞变圆，突起减少。围损伤区的小胶质细胞也呈逐渐增加的趋势。而ED-1阳性的巨噬细胞及激活的小胶质细胞在对照组几乎看不到，在损伤后所有区域都急剧增加。星形胶质细胞在损伤部位和周围反应性增生，细胞形态也有明显改变，突起增加，并形成密集的交联;远侧未损伤区没有明显改变。胶原化学染色结果显示，大鼠损伤后胶原没有明显的变化，只有7天时有一过性的增加，可能是损伤导致的血管破裂或者新生血管长入。　　第三部分研究针对脊髓损伤轴突和髓鞘退变及疤痕组织增生的特点，探讨将水凝胶(hydrogel)联合神经营养因子GDNF和或BDNF注射到大鼠脊髓损伤中心，通过行为学测试和组织学检测，分析不同治疗组合对大鼠脊髓功能恢复的影响。为更接近临床应用，我们使用了大鼠脊髓砸伤模型。我们发现损伤后第7天进行移植注射，可以有效减小损伤;在各项行为学测试中，水凝胶联合GDNF-BDNF治疗组在亚急性期均显著优于其他各组，促进了大鼠脊髓功能的恢复;水凝胶联合GDNF和或BDNF有助于减小损伤范围，延缓轴突的退行化，减少小胶质细胞和巨噬细胞的浸润，减少星形胶质细胞的反应性增生和胶质疤痕的形成，促进血管生成和加强血供。这些研究结果为以后可能进行的组织工程材料和细胞联合移植在SCI中的作用提供实验依据，也有助于成果更好地向临床转化。　　总的来说，这些研究结果表明，非人灵长类动物作为与人类最为接近的实验动物，脊髓损伤后有不同于啮齿类动物的自身特点。本研究发现食蟹猴脊髓损伤后星形细胞反应较大鼠弱，而疤痕组织主要由浸润的胶原纤维构成。大鼠损伤较为局限，而食蟹猴脊髓的耐受性比较差，未损伤一侧脊髓也会被初次损伤或二次损伤波及，其原因可能是损伤后引起的缺血缺氧。提示我们在损伤后对看似正常的组织也应给予保护性治疗。水凝胶作为一种人工合成的生物材料，免疫原性低，组织相容性好，能与宿主组织很好的融合在一起，不会形成明显的界面，而且能诱导血管长入移植物，为损伤部位提供很好的营养支持。在大鼠脊髓撞击伤的实验中，水凝胶联合两种神经营养因子即GDNF和BDNF被证实有显著效果，说明联合治疗的策略是脊髓损伤的更优选择。是否结合细胞移植会有更好的作用，还需要更多的实验来证明，以便为临床转化提供更严谨的依据。