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目的:采用钳夹型急性T10脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)大鼠模型,对其不同脊髓节段进行重复磁刺激(magnetic stimulation,MS)治疗,通过为期8周的行为学评估、组织形态学观察和生长相关蛋白-43(GAP-43)表达水平检测,探索重复经脊髓磁刺激(repetitive trans-spinal magnetic stimulation,rTSMS)作用于不同脊髓节段对急性脊髓损伤(acute spinal cord injury,ASCI)大鼠运动功能及GAP-43表达的影响,初步探寻rTSMS的最佳刺激部位,为rTSMS在SCI中的临床应用提供理论支撑和实验证据。方法:从80只SD大鼠中随机选择16只作为E组:假手术组(仅暴露脊髓),其余64只大鼠采用医用临时脑动脉瘤夹(标定力70g)建立T10钳夹型脊髓损伤大鼠模型,然后随机分为A组:T6节段刺激组、B组:T10节段刺激组、C组:L2节段刺激组、D组:对照组,每组16只。A、B、C三组从术后第4天开始分别在相应脊髓节段给予5Hz、75%最大输出强度(1.5T)的磁刺激,每序列5s,间歇2s,连续10个序列,1次/d,每周5d,连续治疗8w。各组大鼠在术前1d及术后1d、1w、2w、4w、6w、8w进行行为学BBB评分;8w后以损伤节段为中心截取长约1cm的脊髓组织,通过透射电镜观察损伤节段脊髓组织超微结构变化情况,免疫组织化学及免疫印迹(Western Blot)检测损伤节段脊髓组织中GAP-43蛋白的表达情况,实时荧光定量PCR(Real-time PCR)检测大鼠脊髓损伤区GAP-43 mRNA的表达情况。结果:1.rTSMS对急性脊髓损伤大鼠运动功能的影响(1)BBB评分在造模前1d所有大鼠的BBB评分均为21分。E组大鼠因未损伤脊髓,术后BBB评分下降不明显,术后各时间点,E组BBB评分显著高于其余各组,差异具有统计学意义(P<0.05);A、B、C、D四组大鼠SCI后,BBB评分迅速降为0~2分,爬行过程中均表现为典型的截瘫体征,无可见的后肢运动。随着时间延长,BBB评分呈现逐渐上升的趋势。A组和B组比较,术后各时间点,BBB评分虽有差异,但并没有统计学意义(P>0.05)。术后1d和1周,大鼠运动功能开始恢复,但并不明显,与D组比较,A、B、C三组大鼠BBB评分虽略高,但差异并无统计学意义(P>0.05),且A、B、C三组比较,差异也均无统计学意义(P>0.05);术后2、4、6、8周,A组和B组的BBB评分均显著高于D组(P<0.05);术后4、6、8周,C组BBB评分明显高于D组(P<0.05);术后4周A组和B组BBB评分均高于C组(P<0.05);而随着实验进入术后6周,直至术后8周,C组BBB评分均高于A组和B组(P<0.05)。(2)透射电镜观察A组:部分髓鞘出现松散的层状结构,肿胀膨大,髓鞘结构改变,轻度脱髓鞘。B组:髓鞘间形成较大间隙,髓鞘肿胀膨大,结构改变明显,髓鞘板层分离,神经细胞脱髓鞘。C组:松散的层状结构较少,髓鞘与轴突之间排列较致密,形状较规则,表现为轻度脱髓鞘。D组:髓鞘间形成巨大间隙,髓鞘肿胀膨大,结构紊乱,正常结构的轴突基本消失,部分髓鞘崩解、断裂、脱失,脱髓鞘严重。E组:髓鞘结构完整、清晰;线粒体分布均匀,结构清晰。2.rTSMS对急性脊髓损伤大鼠GAP-43表达的影响(1)免疫组织化学检测脊髓损伤8周后,A、B、C、D组损伤区脊髓神经元胞浆中均可见大量黄色或棕黄色阳性细胞结构,E组因未损伤脊髓,损伤区脊髓中多为蓝色阴性细胞。与E组比较,A、B、C、D组脊髓中GAP-43蛋白表达量显著增加(P<0.05);与D组比较,A组和C组GAP-43蛋白表达量明显增加(P<0.05);C组GAP-43蛋白表达量高于A、B组(P<0.05);A组GAP-43蛋白表达量高于B组(P<0.05)。(2)免疫印迹检测(Western Blot)脊髓损伤8周后,与E组比较,A、B、C、D四组脊髓组织中,GAP-43蛋白相对表达量均显著升高(P<0.05);A、B、C三组脊髓组织中,GAP-43蛋白相对表达量均显著高于D组(P<0.05);A、B、C三组两两比较,GAP-43蛋白相对表达量无统计学差异(P>0.05)。(3)实时荧光定量PCR(Real-time PCR)检测脊髓损伤8周后,单与E组比较,A、B、C、D四组脊髓损伤区域GAP-43 mRNA表达水平均显著升高(P<0.05);A、B、C三组脊髓损伤区GAP-43 mRNA表达水平均显著高于D组(P<0.05);C组脊髓损伤区GAP-43 mRNA表达水平明显高于A组和B组(P<0.05);A组和B组比较,GAP-43 mRNA表达水平无统计学差异(P>0.05)。结论:1.rTSMS作用于不同脊髓节段对脊髓损伤后运动功能恢复及GAP-43的表达存在差异。rTSMS作用于L2脊髓节段,运动功能改善最明显,GAP-43表达水平最高。2.rTSMS能促进损伤脊髓组织中GAP-43的表达,并诱导轴突再生,有利于急性脊髓损伤后运动功能的恢复。