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admin 2026-02-04 04:18:32 零食特产专区

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

皮质脊髓运动神经元：是指大脑皮质运动区神经元及其发出的下行纤维，其功能是发放和传递随意运动冲动至下运动神经元，并控制和支配其活动。

突触：两个神经元之间或神经元与效应器细胞之间相互接触并借以传递信息的结构，主要由突触前膜、突触后膜以及突触间隙构成。

背景：脊髓损伤后的功能恢复依赖于运动皮质的功能重塑，然而运动皮质功能重塑的解剖基础研究较少，了解脊髓损伤后运动皮质功能的解剖变化可对脊髓损伤后功能恢复的调控以及康复治疗等提供新的思路以及研究方向。

目的：解析脊髓损伤后初级运动皮质功能重塑的神经回路结构基础。

方法：C57BL/6J小鼠随机分为假手术组、脊髓损伤组。向两组小鼠C4脊髓注射表达Cre重组酶融合蛋白的腺相关病毒，同时在大脑初级运动皮质注射Cre重组酶依赖的分别表达禽类肉瘤/白血病病毒包膜蛋白受体TVA和狂犬病毒糖蛋白的假性狂犬病毒辅助腺相关病毒。第14天时脊髓损伤组小鼠建立C6脊髓背侧半切模型，同时向两组小鼠初级运动皮质注射假性狂犬病毒，7 d后收集小鼠脑部样本，制作冰冻切片，观察支配皮质脊髓运动神经元的输入神经元在脑内的分布情况并进行定量分析。

结果与结论：荧光显微镜观察及定量分析结果发现，两组小鼠支配初级运动皮质脊髓运动神经元的输入神经元在大脑皮质、间脑和中脑均有分布。其中，假手术组小鼠大脑皮质的输入神经元占全脑输入神经元总数的(84.0±3.6)%，间脑占(10.6±2.3)%，中脑占(0.7±0.4)%；脊髓损伤组直接突触的输入神经元在皮质、间脑和中脑中的占比分别为(81.7±1.0)%，(13.1±0.5)%和(1.6±0.8)%。脊髓损伤组初级运动皮质输入神经元在3个区域的比例以及数量均与假手术组无明显差异。脊髓损伤后，各脑区内支配皮质脊髓运动神经元的输入神经元数量无明显变化，提示皮质脊髓束受损后初级运动皮质的功能重塑可能不仅依赖于受损皮质脊髓运动神经元相关突触输入的改变，而更多地与受损神经元自身的转录调控变化有关。

https://orcid.org/0009-0001-5016-3639 (戴家峰)；https://orcid.org/0000-0003-2777-3102 (沈洪兴)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

关键词:

脊髓损伤,

皮质脊髓束,

初级运动皮质,

全脑输入,

假性狂犬病毒

Abstract: BACKGROUND: The recovery of function after spinal cord injury depends on the functional remodeling of the motor cortex. However, the anatomical evidence underlying the functional remodeling of the motor cortex is still illusive. Analyzing the anatomical changes in the motor cortex after spinal cord injury can provide new ideas and research directions for regulating functional recovery and rehabilitation after spinal cord injury.

OBJECTIVE: To analyze the neural circuit structural basis of functional remodeling of the primary motor cortex after spinal cord injury.

METHODS: C57BL/6J mice were randomly divided into a sham operation group and a spinal cord injury group. The adeno-associated virus vectors expressing the fusion protein of Cre recombinase were injected into C4 of mice of both groups. The adeno-associated virus vectors with Cre recombinase-inducible expression of avian sarcoma/leukosis envelope glycoprotein receptor TVA and rabies glycoprotein were injected into the primary motor cortex. Fourteen days later, a C6 dorsal hemisection mice model was established in the spinal cord injury group. The pseudotyped rabies virus was injected into the primary motor cortex of mice of both groups. After 7 days, brain samples were collected and frozen sections were made. The distribution of input neurons innervating corticospinal motor neurons in the brain was observed and analyzed quantitatively.

RESULTS AND CONCLUSION: Fluorescence microscopy observation and quantitative analysis found that input neurons innervating corticospinal motor neurons of the primary motor cortex in mice of both groups were distributed in the cerebral cortex, thalamus and midbrain. Among them, in the sham operation group, the number of input neurons in the mouse cerebral cortex accounted for (84.0±3.6)% of total brain input neurons; that in the thalamus accounted for (10.6±2.3)%, and that in the midbrain accounted for (0.7±0.4)%. Direct synaptic input neurons in the spinal cord injury group accounted for (81.7±1.0)%, (13.1±0.5)%, and (1.6±0.8)% in the cerebral cortex, thalamus and midbrain, respectively. The proportion and number of primary motor cortex input neurons in the three regions of the spinal cord injury group did not differ significantly from that of the sham operation group. After spinal cord injury, the number of input neurons innervating corticospinal pyramidal motor neurons in various brain regions did not change significantly, suggesting that functional remodeling of the motor cortex after spinal cord injury may not only depend on changes in synaptic input related to injured corticospinal motor neurons, but also on transcriptional regulation changes within the injured neurons themselves.

Key words:

spinal cord injury,

corticospinal tract,

primary motor cortex,

whole brain inputs,

pseudorabies rabies virus

中图分类号:

R459.9

R318

R651.2

引用本文

戴家峰, 王丽昭, 韩齐, 沈洪兴. 脊髓损伤重塑皮质脊髓运动神经元突触输入的作用[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(25): 4054-4059.

Dai Jiafeng, Wang Lizhao, Han Qi, Shen Hongxing. Role of synaptic input remodeling of corticospinal motor neurons after spinal cord injury[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(25): 4054-4059.

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图/表（结果） 4

2.1 初级运动皮质中的起始皮质脊髓运动神经元的标记与鉴定在初级运动皮质，经脊髓注射感染AAV-hSyn-SV40-NLS-Cre的皮质脊髓运动神经元合成Cre重组酶。在胞体内，对Cre重组酶依赖的包含TVA蛋白和RG蛋白序列的腺相关病毒DNA被Cre重组酶剪切和重组，从而诱导TVA和RG蛋白的表达。表达TVA蛋白的神经元会发出红色荧光，见图2A。腺相关病毒注射14 d后，TVA和RG蛋白在初级运动皮质脊髓运动神经元内已经充分表达。此时在初级运动皮质注射表达绿色荧光蛋白的假性狂犬病毒，假性狂犬病毒与皮质脊髓运动神经元内TVA结合，从而进入皮质脊髓运动神经元。当假性狂犬病毒进入初级运动皮质脊髓运动神经元胞体后，病毒基因组进行复制，并加入RG蛋白组装成为有跨突触能力的狂犬病毒颗粒。这些狂犬病毒颗粒逆向跨单突触感染直接支配初级运动皮质脊髓运动神经元的输入神经元，可大量表达绿色荧光蛋白，使得这些输入神经元在荧光显微镜成像中清晰可见，见图2B。由假性狂犬病毒介导的逆向跨单突触感染实验中的起始神经元，是既被表达假性狂犬病毒辅助蛋白的腺相关病毒(红色荧光)感染，又被假性狂犬病毒(绿色荧光)感染的神经元。在小鼠初级运动皮质中，观察到黄色(红色和绿色荧光叠加的结果)起始神经元，见图2C。

2.2 初级运动皮质中皮质脊髓运动神经元突触输入神经元数量的全脑定量分析在脊髓损伤组和假手术组小鼠多个脑区观察到有假性狂犬病毒携带的绿色荧光标记的输入神经元，包括皮质(cortical areas)、间脑(interbrain)和中脑(midbrain)。假手术组小鼠皮质的输入神经元占全脑输入神经元总数的(84.0±3.6)%，间脑占(10.6±2.3)%，中脑占(0.7±0.4)%。脊髓损伤组小鼠初级运动皮质的直接输入神经元在皮质、间脑和中脑中的占比分别是(81.7±1.0)%，(13.1±0.5)%和(1.6±0.8)%。脊髓损伤组神经元在3个区域细胞数量的比例与假手术组无明显差异，见图3。在皮质区域，两组输入神经元最多的区域均是躯体运动区(somatomotor area，MO) ，见图4A，图5A。此外，初级运动皮质还与听觉区(auditory areas，AUD)、压后皮质(retrosplenial area，RSP)等皮质结构有解剖学连接，见图4A，5A。

在间脑，输入神经元主要分布于背侧丘脑，背侧丘脑为大脑重要的感觉传导接替站。来自全身的上行感觉传导通路(除听觉以外)均在背侧丘脑内进行换元，背侧丘脑发出大量神经元投射到大脑皮质。在背侧丘脑内，两组输入神经元最多的区域为背侧丘脑腹侧组，见图4B，5B。背侧丘脑其余区域也与初级运动皮质有解剖学连接，如背侧丘脑板内核(intralaminar nuclei of the dorsal thalamus，ILM)、背侧丘脑背内侧核(medial group of the dorsal thalamus)。此外，初级运动皮质也接受下丘脑于未定带(zona incerta，ZI)的神经元输入，见图4B，图5B。

在中脑，两组输入神经元主要分布于纹状体与中脑运动核团，如顶盖前区前核 (anterior pretectal nucleus，APN)、无名质(substantia innominata，SI)、苍白球(globus pallidus，GP)和外侧视前区(lateral preoptic area，LPO)，见图4C，5C。

脊髓损伤后，全脑范围各脑区内有假性狂犬病毒携带的绿色荧光标记的输入神经元数量无明显差异，见图5。

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引言

脊髓损伤是一种高致残率创伤性疾病，由于外部物理应力破坏脊髓实质，出现相应损伤节段的运动、感觉以及自主神经系统功能障碍[1]。皮质脊髓束是大脑皮质执行运动指令的主要下行性传导通路，其60%-80%是由初级运动皮质的皮质脊髓运动神经元构成[2]。脊髓损伤后，皮质脊髓束的完整性被破坏，大脑皮质的运动指令无法传递至脊髓前角运动神经元，导致机体运动功能障碍。脊髓损伤后运动功能恢复依赖于运动皮质的功能重塑。皮质脊髓运动神经元树突棘与突触输入的可塑性是运动皮质功能重塑的基础[3-4]。故研究重塑皮质脊髓运动神经元突的突触输入作用对脊髓损伤后运动功能代偿、运动环路修复与再生提供重要启示，为康复训练和干预提供科学依据。

脊髓损伤后初级运动皮质结构的重塑可能以神经元突触输入的改变为基础。皮质脊髓运动神经元轴突损伤可能导致树突棘数量的增多或者减少。突触后膜的变化影响神经元突触输入的数量，改变皮质脊髓运动神经元的神经回路，实现初级运动皮质结构的重塑。此外，初级运动皮质接受全脑多个脑区的投射，大脑皮质内也具有丰富的神经投射。皮质脊髓束的中断可能改变皮质脊髓运动神经元输入神经元的数量，突触前膜输入的变化也影响神经元轴突输入的数量，导致神经回路的改变，实现初级运动皮质结构的重塑。相较于传统的示踪技术，如霍乱毒素亚基B、生物素葡聚糖胺等，经过基因编辑的Cre-依赖跨单突触伪狂犬病毒体系，可以特异性标记受损皮质脊髓运动神经元的突触输入。利用基因重组技术将具有强感染性的狂犬病毒糖蛋白(rabies glycoprotein，RG)基因替换成一种禽类肉瘤/白血病病毒的包膜蛋白(envelope glycoprotein，EnvA)基因后，由于哺乳动物神经元不表达EnvA的受体禽肉瘤白血病病毒亚组A受体(avian-specific retroviral receptor，TVA)蛋白，无法被其感染。使用Cre重组酶依赖性的表达TVA和RG蛋白的腺相关病毒(adeno-associated virus，AAV)感染起始神经元后，可使伪狂犬病毒识别TVA受体并进入该神经元。伪狂犬病毒结合RG蛋白后形成具有感染性的病毒颗粒，并跨突触感染直接支配起始神经元的上级神经元。由于被感染的上级神经元中没有RG蛋白，伪狂犬病毒则失去再次跨突触的能力[5]。因此，该研究采用逆向运输的腺相关病毒使皮质脊髓运动神经元特异性表达Cre重组酶。在Cre重组酶依赖的TVA和RG蛋白的腺相关病毒辅助下，伪狂犬病毒特异性标记初级运动皮质脊髓运动神经元的上级神经元，定量分析皮质脊髓运动神经元相关突触输入的改变，为解析脊髓损伤后运动皮质功能重塑的神经回路结构提供解剖学基础。

材料方法

1.1 设计随机对照动物实验。组间差异采用独立样本t检验。

1.2 时间及地点实验于2022年8月至2023年1月在上海交通大学医学院完成。

1.3 材料

1.3.1 实验动物 8-10周龄SPF级C57BL/6J雄性小鼠6只，体质量20-25 g，购自上海灵畅生物科技有限公司，生产许可证号为SCXK(沪)2013-0018。实验小鼠饲养于上海交通大学医学院实验动物中心，使用许可证号为SYXK(沪)2018-0027；环境温度25 ℃，湿度50%-60%，每12 h明暗交替，小鼠自由饮水进食。实验动物相关操作均符合上海交通大学医学院动物伦理相关规定，审批号为：A-2021-009。

1.3.2 实验试剂与仪器表达Cre重组酶的腺相关病毒(AAV-hSyn-SV40-NLS-Cre)、重组酶依赖的表达TVA的腺相关病毒(AAV-EF1α-DIO-TVA-mCherry)、Cre重组酶依赖的表达RG蛋白的腺相关病毒(AAV-hSyn-DIO-N2CG)、携带增强绿色荧光蛋白的假性狂犬病毒(PCVS-EGFP)均购自武汉枢密脑科学技术有限公司；包埋剂购自美国SAKURA公司；封片剂购自美国SouthernBiotech公司；微量注射器(NanojectⅡ，美国Dmmmond Scientmc)；冰冻切片机(HM525NX，美国Thermo)；高通量普通荧光显微镜(VSl20，日本Olympus)。Louisville脊髓损伤系统由上海交通大学医学院解剖学与生理学系韩齐课题组提供。

1.4 实验方法

1.4.1 实验分组将6只C57BL/6J小鼠随机分为脊髓损伤组和假手术组，每组3只。脊髓损伤组小鼠在右侧初级运动皮质注射假性狂犬病毒(PCVS-EGFP)之前进行C6脊髓背侧半切手术，而假手术组小鼠在右侧初级运动皮质注射假性狂犬病毒(PCVS-EGFP) 之前进行C6椎板切开术，保持脊髓完整。

1.4.2 病毒注射为了逆向跨单突触标记初级运动皮质脊髓运动神经元的全脑输入，该研究设计了病毒联合使用策略，见图1。第0天，小鼠经异氟烷(5%诱导和1.5%维持)麻醉后，进行颈部剃毛，碘伏消毒后，切开颈部皮肤，逐层钝性分离肌肉，暴露颈部脊柱，使用U型小鼠脊柱稳定器稳定C4椎体，使用加热垫使小鼠在手术过程中体温保持在37 ℃。行椎板切除术以暴露C4脊髓节段，将500 nL表达Cre重组酶的腺相关病毒(AAV-hSyn-SV40-NLS-Cre)注射到C4脊髓(脊髓背侧中缝右侧0.5 mm，深度0.5 mm)，注射完毕后逐层缝合肌肉、皮肤，并用碘伏消毒伤口。将小鼠从脊髓固定器中取出，观察小鼠状态。在小鼠呼吸、体温良好的情况下，将小鼠放置于立体定位仪上固定。小鼠头部剃毛，碘伏消毒后，切开头部皮肤暴露颅骨。先使用颅骨钻在注射位点上开直径约0.5 mm的小窗，再使用微量注射器在注射位点以60 nL/min的速度注射病毒。将2×1012 μg/mL重组酶依赖的表达TVA的腺相关病毒(AAV-EF1α-DIO-TVA-mCherry)和2×1012 μg/mL Cre重组酶依赖的表达RG蛋白的腺相关病毒(AAV-hSyn-DIO-N2CG)按照1∶2比例混合后向右侧运动皮质(前囟-1.5，-0.5，0，0.5，1.0 mm，旁开1.5 mm，深度0.5 mm)注射100 nL。第14天，脊髓损伤组小鼠建立脊髓损伤模型、假手术组小鼠行椎板切开术之后，在同一天按照上述方式在右侧初级运动皮质注射100 nL携带增强绿色荧光蛋白的假性狂犬病毒(PCVS-EGFP)。

1.4.3 脊髓损伤(C6背侧半切)模型根据1.4.2所述，在第14天使用10%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉小鼠。小鼠后颈部剃毛，碘伏消毒后，切开后颈部皮肤，逐层钝性分离颈部肌肉，暴露颈部脊柱。使用U型小鼠脊柱稳定器稳定C7椎体，行椎板切除术以暴露C6脊髓节段。使用32号注射针于C6脊髓背侧行横向硬膜切开术。将2.4 mm的平刀片连接到Louisville脊髓损伤系统，向腹侧移动，建立约0.5 mm深的背侧脊髓半切模型。脊髓半切后，将小鼠从脊柱稳定器中转移至洁净的手术隔离垫上，逐层缝合肌肉与皮肤。将麻醉动物放置在加热垫上，术后保持体温(37±0.5) ℃。

1.4.4 组织取样及处理假性狂犬病毒注射7 d后，10%戊巴比妥钠深度麻醉小鼠，1×PBS灌流3 min后，用40 g/L多聚甲醛固定。取出小鼠大脑，放置于40 g/L多聚甲醛中后固定过夜，30%蔗糖溶液脱水2 d。充分脱水后，使用包埋剂包埋，冷冻，小鼠大脑组织在冰冻切片机中切成厚度50 μm的冠状切片，最后使用含DAPI的封片剂进行封固。

1.4.5 荧光显微镜成像使用可完成自动聚焦和快速荧光扫描拍摄的VSl20高通量普通荧光显微镜对小鼠脑切片进行荧光成像。每个鼠脑取全脑切片55-60片进行成像。

1.4.6 解剖数据分析方法使用高通量解剖数据分析软件对荧光脑片图像进行分析[6]。此套软件包括3个模块：胞体信号检测、脑片图谱配对和全脑定量分析。胞体信号检测模块能够标记胞体位置。脑片图谱配对模块能够将脑片与艾伦脑科学研究所(Allen Institute)发布的数字化图谱进行精准配对。全脑定量分析模块能够综合前2个模块的数据计算出全脑范围内每个脑区内标记的细胞数量和占全脑标记细胞的比例。

1.5 主要观察指标小鼠脑切片中绿色荧光细胞的数量。

1.6 统计学分析用SPSS 16.0和Excel 2020统计软件进行分析。数据均采用x±s表示，组间比较采用学生t检验(Student’s t-test)。采用Origin 2019软件制作数据图表。文章统计学方法已经通过上海交通大学医学院附属仁济医院生物统计学专家审核。

讨论

初级运动皮质是大脑执行自主运动指令的区域，其传出神经纤维主要构成下行性运动传导束——皮质脊髓束，当其完整性被破坏时将导致机体运动功能障碍。有相关研究证实，脊髓损伤后，大脑皮质发生功能重塑，促进机体运动功能恢复。为解析脊髓损伤后运动皮质功能重塑的神经回路结构基础，该研究采用伪狂犬病毒标记初级运动皮质中皮质脊髓运动神经元的输入神经元，定量分析皮质脊髓运动神经元相关突触连接的改变。研究结果表明，来自躯体运动区和躯体感觉区的输入神经元占比最高。初级运动皮质还接收对侧皮质、基底节、丘脑、听觉皮质、前扣带回等区域的输入，与既往研究相符合[7-8]。脊髓损伤后，皮质脊髓运动神经元输入神经元的比例以及数量在各个脑区中均无明显的变化。

脊髓损伤后，大脑皮质发生功能重塑主要体现在以下2个方面：一是神经可塑性，脊髓损伤可能导致下肢运动、感觉和其他功能的受损。在这种情况下，大脑皮质会发生神经可塑来尝试恢复或重新组织功能。这种可塑性可以表现为其他部位的皮质区域重新分配功能，以弥补受损部位的功能缺失。例如，大脑可能会增加对残存感觉通路的利用，以增强受损区域周围的感觉功能[9]。二是神经环路可塑性，脊髓损伤后，大脑皮质还可以通过神经环路重组来尝试恢复功能。这种环路重组可以包括形成新的神经连接路径或增强既有连接，以绕过受损的脊髓区域并重新建立与肢体的通信。例如，大脑可能会建立新的神经连接来通过非受损的通路激活运动神经元，以尝试恢复受损肢体的运动功能[3，10-11]。功能磁共振[12]、电生理图谱构建[13]、光遗传学图谱构建均发现脊髓损伤后运动皮质的神经元及其环路可发生功能性代偿[14-15]，但精确的解剖学神经环路机制目前尚不清楚。

当皮质完整性被破坏时，如在脑卒中、皮质灶状损伤模型中，皮质神经元突触连接发生改变。损伤初级运动皮质手代表区，运动前区皮质向躯体感觉皮质的投射增多[16]；建立小鼠脑卒中模型后8周，初级运动皮质与躯体感觉皮质外侧区域神经元突触连接减少，与同侧纹状体、压后皮质中后部连接增多[8]；当慢性外周神经损伤时，感觉皮质中皮质间的连接增多，丘脑皮质投射无明显改变[17]。但上述研究所使用神经元示踪方式均为于皮质内注射双向示踪剂(如霍乱毒素亚基B、生物素葡聚糖胺)，经过基因编辑的病毒进行神经环路绘制可提供更特异和精确的证据。其次，上述研究使用的动物模型与此研究不相同，此研究所采用的是脊髓损伤模型，其大脑皮质结构保持完整。脊髓损伤后初级运动皮质结构的重塑取决于突触后膜以及突触前膜输入的改变。皮质脊髓运动神经元是否会死亡，即突触后膜是否变化，一直存在争议。HAINS 等[18]提出大约20%的皮质脊髓运动神经元在脊髓损伤后坏死；LEE等[19]发现脊髓损伤后运动皮质TUNEL染色细胞增多；但有相关报道根据HAINS等[18]提供的实验步骤与方法并未发现脊髓损伤后皮质脊髓运动神经元的明显减少[20]。

一些研究报道皮质脊髓运动神经元在脊髓损伤后并不会死亡[21-24]。除了皮质脊髓运动神经元的数量以外，神经元的形态变化也可能引起突触后膜的改变。脊髓损伤后皮质脊髓运动神经元会经历一系列形态学变化[18-19，21，25]，如神经元细胞缩小、皮质脊髓运动神经元树突棘密度减少[26]、棘的长度和直径减小等[27]。此外，脊髓损伤后树突棘的变化具有异质性。位于Layer Ⅱ/Ⅲ层的树突棘减少的数量比位于Layer Ⅴ要少，树突棘开始减少的时间要更长[28]，仍需更高分辨率的研究分析脊髓损伤后突触后膜的变化。另一方面，突触前膜的输入变化对初级运动皮质神经环路也有明显的影响。一项体外研究证明，轴突损伤后神经元抑制性输入突触减少，同时促进兴奋性突触前膜释放谷氨酸增多[29]。但暂无文献报道脊髓损伤后神经元树突棘变化以及突触重塑的时间窗，且突触的重塑可能是一个动态的过程。因此，作者推测，脊髓损伤后皮质脊髓运动神经元与输入神经元仍保有解剖学连接，运动皮质的功能重塑部分依赖于运动神经元相关突触连接的改变，但仍需要更多损伤后不同时间节点的研究、更高分辨率或实时的突触结构观测进行验证。

神经元胞体通过感知逆向损伤信号，例如钙离子浓度的变化[30]，而调控转录组表达情况。目前，关于脊髓损伤后皮质脊髓运动神经元转录组的调控研究表明，最先改变的转录组基因主要与细胞坏死、损伤反应、细胞骨架重组等生物过程相关[31]；在损伤10-21 d内，皮质脊髓运动神经元重编程，其转录组与E18 d的皮质脊髓运动神经元具有相关性[32]。一些与细胞骨架重组相关的基因，如Rab13[33]、Coronin 1b[34]、FGF22[35]、STAT3等[36]，与神经元轴突的再生、重塑相关，调控相关的基因可促进脊髓损伤后皮质脊髓束的重塑与功能恢复。在脑卒中模型中，梗死区域皮质神经元的输入神经元的转录组发生明显改变，差异基因主要与神经突出芽、细胞骨架重组、树突棘生长等生物过程相关[37]，促进皮质结构的重组。作者推测，运动皮质的功能重塑仅部分依赖于运动神经元相关突触连接的改变，而更多地与受损神经元自身的转录调控变化有关。仍需进一步研究受损神经元或受损神经元的输入神经元在功能重塑中的基因组表达调控。

据国内外研究报道，针对神经环路重塑两级节点有不同的治疗策略，如康复治疗[38-39]、经颅脑刺激促进皮质重塑从而实现脊髓损伤功能恢复[40-41]，以及应用组织工程于脊髓损伤处填补空洞[42]、促进神经干细胞迁移、分化[43]、调节脊髓损伤微环境等[44]。基于此研究脊髓损伤后运动皮质上游神经元的输入无明显变化的结果显示，皮质功能重塑更多地依赖皮质神经元转录组调控而促进功能恢复。应加大对脊髓损伤处组织修复或者结合二级治疗策略促进功能修复的研究。

综上所述，该研究采用跨单突触病毒标记策略，解析了受损的运动皮质神经元与上游输入神经元之间的突触输入模式。研究结果揭示了皮质脊髓神经元自身可塑性，而非环路可塑性在功能代偿中的重要作用。这为理解神经损伤后运动皮质的重塑和功能代偿提供了新的理论框架，也为制定有效的康复治疗策略提供了新的依据。

结论：脊髓损伤后，各脑区内支配皮质脊髓运动神经元的输入神经元数量无明显变化，提示皮质脊髓束受损后初级运动皮质的功能重塑可能不仅依赖于受损皮质脊髓运动神经元相关突触输入的改变，而更多地与受损神经元自身的转录调控变化有关。

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文题释义：

皮质脊髓运动神经元：是指大脑皮质运动区神经元及其发出的下行纤维，其功能是发放和传递随意运动冲动至下运动神经元，并控制和支配其活动。

突触：两个神经元之间或神经元与效应器细胞之间相互接触并借以传递信息的结构，主要由突触前膜、突触后膜以及突触间隙构成。