严重脊髓损伤后骨骼肌萎缩伴随骨骼肌灌注减少

本研究旨在探究一种可能影响脊髓损伤（SCI）后骨骼肌萎缩的未充分研究的生理机制。具体而言，我们在重度挫伤性SCI模型中，量化了瘫痪后肢骨骼肌在整个急性至亚急性恢复期的血流量（BF）变化。次要目标是表征循环及组织水平上毛细血管密度与血管功能障碍标志物的时序变化，以及后肢骨骼肌内血管相关基因的表达情况。我们假设SCI会降低骨骼肌血流量，并伴随循环血管功能障碍标志物的增加，同时骨骼肌毛细血管密度及血管相关基因表达减少。对四月龄雄性Sprague-Dawley大鼠进行T9椎板切除术（假手术）或重度挫伤性SCI。与假手术组相比，SCI组在第1、2和4周时后肢骨骼肌质量、绝对血流量及质量校正血流量均较低，其中比目鱼肌的血流量差异最为显著（约降低50%，P < 0.001）。批量RNA测序显示，SCI后比目鱼肌中与凝血、血管维持及内皮细胞健康相关的基因表达降低，多数差异出现在第1-2周。循环血小板内皮细胞黏附分子-1（血管功能障碍标志物）在SCI后第2-3周升高（P < 0.05），而比目鱼肌毛细血管密度未检测到差异。我们的研究结果揭示了啮齿类动物重度SCI模型中，急性SCI后瘫痪后肢骨骼肌存在肢体灌注减少及血管功能障碍迹象。未来研究探索SCI后血管功能障碍机制或测试改善血管功能的干预措施时应考虑此时间段。**创新与亮点**：本研究首次评估了SCI后急性至亚急性期瘫痪跖屈肌的时序血流量/灌注率，并确定了其与骨骼肌毛细血管化的关系。结果表明，在SCI后急性至亚急性恢复期，瘫痪跖屈肌骨骼肌灌注减少可能由肢体灌注降低及骨骼肌血管系统内皮细胞损伤驱动，且与骨骼肌毛细血管化无关。