脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）是指外伤或疾病等因素导致脊髓结构或功能受损，从而引起损伤平面以下的运动、感觉及自主神经功能障碍的一种严重疾病。作为导致青壮年残疾与功能障碍的主要原因之一，SCI不仅给患者个体带来沉重的身心负担，也构成了重大的公共卫生挑战。脊髓损伤后的功能恢复存在显著的个体异质性，这一特征与损伤局部微环境的动态演变密切相关^［1］。临床上，脊髓压迫损伤（spinal cord compression injury）与脊髓半横断损伤（hemisection spinal cord injury）是两种典型的脊髓损伤类型，其在外科诊断、病理机制与修复基础上存在显著差异：脊髓压迫损伤通常由持续性物理压迫引起，以进行性缺血、水肿和脱髓鞘为特征，但解剖连续性常部分保留；而脊髓半横断损伤则涉及脊髓一侧结构的解剖性横断，可引发急性坏死、强烈的炎性反应及沃勒变性，并常导致典型的脊髓半切综合征^［1-3］。

尽管手术减压与康复训练是目前治疗脊髓损伤的主要手段，但它们对慢性期神经环路的根本性重建作用有限，难以逆转进行性的组织病理变化。因此，揭示在亚急性至慢性期（脊髓损伤后第7~28天）这一关键的修复窗口期，不同损伤模式驱动的修复轨迹的分子与细胞时空程序，对于理解功能修复异质性的本质至关重要。然而，现有认知多源于脊髓完全横断或挫伤模型，对不同损伤模式（如脊髓压迫损伤与脊髓半横断损伤）如何驱动特异性微环境重塑程序的系统性解析仍存在巨大空白。因此，对这两种具有明确临床对应性的模型进行并行的、高分辨率动态图谱绘制与比较研究，对于发现脊髓损伤特异性的治疗靶点具有关键意义。

目前，多数研究聚焦于急性期或单一脊髓损伤模型，未能充分揭示不同病理条件下（如轴突连续性是否保留）所触发修复机制的差异。例如，在压迫性损伤中，部分轴突的保留可能为神经修复提供了独特的微环境基础，然而其背后的分子通路，尤其是细胞外基质胶原代谢的时序性调控、慢性脊髓损伤后期（脊髓损伤后第21天）的免疫重塑与代谢适应等关键过程，仍有待深入解析^［3］。

为此，本研究分别构建了脊髓压迫损伤和脊髓半横断损伤两种小鼠模型，旨在通过对术后第1~28天修复过程的动态分析，系统揭示脊髓损伤后微环境演变的核心规律：通过改良BBB（Basso-Beattie-Bresnahan）评分法评估小鼠运动功能的恢复情况，并结合多时间点RNA测序（RNA-Seq）与分析结果，重点解析神经炎症、胶质瘢痕、细胞外基质重构等关键生理学过程的时序特征。本研究旨在阐明轴突连续性在调节修复微环境中的作用，并为靶向治疗的时机选择提供理论依据^［4-6］。

8~9周龄的SPF级ICR小鼠（雌雄各半，3只/笼）共36只，由浙江维通利华实验动物技术有限公司［SCXK（浙）2019-0001］提供，饲养于上海交通大学实验动物中心的屏障环境设施内［SYXK（沪）2018-0028］。动物饲养条件为温度（22±2）℃、相对湿度（50±10）%，12 h昼夜交替循环，动物自由摄食和饮水。动物实验方案符合实验动物伦理学要求，经上海交通大学动物伦理委员会批准（A2019119）；本实验严格遵守实验动物操作规范，所有操作均遵循减少动物的痛苦和不适的原则，且所使用的动物数量均为实现实验目的的最小必要数量。

Invitrogen™ TRIzol™ Reagent（批号15596026）、Ambion RNAlater™ Stabilization Solution（批号AM7020）均购自美国Thermo Fisher Scientific公司；Illumina TruSeq Stranded mRNA LT Kit（批号RS-122-2101/2102）购自美国Illumina公司；SYBR Premix Ex Taq（批号AQ131-01）购自宝日医生物技术（北京）有限公司；戊巴比妥钠（批号P3761）购自美国Sigma-Aldrich公司。

NanoDrop超微量分光光度计（型号ND-2000）、荧光计（型号Qubit 2.0）购自美国Thermo Fisher Scientific公司；高通量测序平台（型号HiSeq 2500）购自美国Illumina公司；实时荧光定量PCR仪（型号CFX96 Touch）购自美国Bio-Rad公司；动物运动追踪系统（型号ETHOVISION XT 15.0）购自荷兰Noldus公司；-80 ℃超低温冰箱（型号DW-86L338J）购自青岛海尔生物医疗股份有限公司。

手术显微镜（型号SteREO Discovery.V8）购自卡尔蔡司光学（中国）有限公司；小鼠立体定位仪（型号SR-9M）购自日本Narishige公司；生物分析仪（型号2100）购自安捷伦科技有限公司；显微手术剪（型号JZ1302，刃长12 mm）购自上海医疗器械（集团）有限公司；显微镊（型号0203-5-PO）购自瑞士Dumont公司；吸收性明胶海绵（货号G6002）购自武汉塞维尔生物科技有限公司；用于构建脊髓压迫损伤模型的压迫器为实验室自制，其核心部件30 g实心不锈钢棒（型号304）及辅助固定镊（YAJO10）均购自上海沪工实业有限公司。

将36只小鼠随机分为假手术对照（CTR）组、脊髓半横断损伤（HSCI）组和脊髓压迫损伤（SCC）组，每组12只（雌雄比为1∶1）。模型构建和实验过程如图1所示。

CTR组：术前小鼠禁食12 h，不禁水。经腹腔注射50 mg/kg戊巴比妥钠对小鼠进行麻醉，待麻醉起效后（表现为小鼠意识消失、四肢松软、痛觉反射消失），将小鼠俯卧位固定于手术台上，背部向上。沿背部正中线从T₈胸椎至L₂腰椎做一长约2 cm的皮肤切口，逐层分离皮下组织及肌肉，使用显微手术剪和5号显微镊轻轻牵拉并分离软组织，解剖定位以可明确触及的第12肋骨与脊柱的交界点（对应T₁₃椎体）为关键骨性标志，由此向头侧计数，准确确定目标节段，暴露T₁₀胸椎。手术过程中注意保持脊柱的湿润状态，为确保神经组织活性，自皮肤切开起即持续向术野滴注无菌生理盐水；在暴露硬脊膜后，于骨窗边缘放置浸润了温生理盐水的无菌棉球以维持局部湿度，并在后续10 min假性暴露期间，每隔2~3 min补充滴注生理盐水，以确保术野持续的湿润状态，防止硬脊膜表面干燥，从而避免机械性损伤。暴露完成后，用生理盐水冲洗创口，逐层缝合肌肉、皮下组织和皮肤。CTR组术后接受规范的镇痛、抗感染及支持护理，以促进手术创伤恢复并维持其基础生理状态，但该处理方法不涉及针对脊髓神经功能缺损的特殊干预措施。

HSCI组：麻醉及手术步骤同CTR组。暴露T₉胸椎后，在手术显微镜视野下，使用特制的显微手术刀片，沿T₉胸椎脊髓矢状面从一侧向另一侧横断切开70%的脊髓组织，为确保横断深度一致且精确达到70%，术前在刀片刃部距尖端预置刻度标记（该标记深度基于前期组织学测量确定的T₉节段脊髓平均矢状径计算得出）；在切割过程中，以该标记为参考，并同步依据显微镜下清晰可视的中央管及对侧白质边缘作为解剖学止点进行双重验证，当刀尖抵达中央管外侧缘时即停止推进，从而在精确控制损伤范围的同时，严格保留对侧30%的脊髓组织。整个切割过程力求平稳、连续，以最大限度地减少对周围正常组织的牵拉与挤压。横断完成后，用生理盐水冲洗创口，检查出血情况，如有出血，使用吸收性明胶海绵压迫止血，随后逐层缝合肌肉、皮下组织和皮肤，术后处理同CTR组。

SCC组：麻醉及手术步骤同CTR组。暴露T₁₀胸椎后，使用自制压迫器（由一根30 g实心小铁棒及辅助固定镊组成）进行建模。为确保定位精确、压力均匀且持续稳定，将底部平整的铁棒置于立体定位仪的固定夹持器上，在手术显微镜下垂直对准T₁₀胸椎背侧正中部，避开主要血管，轻置于T₉胸椎表面，仅依靠压迫器自重压迫胸椎。操作者双手脱离，以确保长达10 min的压迫期内压力值恒定且无侧向应力。压迫过程中，可见受压区域脊髓色泽均匀变白，无侧向滑动，提示压力垂直、均匀地作用于目标脊髓节段且未伤及周围组织。压迫结束后，缓慢移除压迫器，用温生理盐水冲洗创口，逐层缝合切口，术后处理同CTR组。

模型的构建方法参考先前CAO等^［7］和WANG等^［8］的研究报告，模型构建过程中的所有手术操作均由同一实验人员完成，以确保手术效果的一致性。手术器械在术前均进行高压蒸汽灭菌（121 ℃，20 min）处理，以防止术后感染。本实验遵循动物实验伦理规范，为最大程度地保障动物福利并确保实验的一致性，本研究制定了详细的术后管理方案。（1）术后饲养管理：所有手术动物在术后72 h内均单笼饲养，以完全避免合笼可能引发的相互踩踏、舔舐伤口等风险。72 h后，确认伤口无渗血、感染且动物状态稳定，恢复原“3只/笼”的群居饲养模式。为持续降低风险，笼内提供充足且经灭菌的纸质筑巢材料，以分散动物休息空间，并且每日至少密切观察动物行为与伤口恢复情况2次。（2）术后镇痛与抗感染：为缓解手术疼痛，所有动物在术后48 h内，皮下注射布洛芬（5 mg/kg）进行镇痛，每日2次。此外，术后每日给予1次抗生素（头孢唑林，25 mg/kg）以预防感染，持续3 d。（3）异常情况处理：若观察到动物出现食欲严重减退、异常蜷缩或伤口红肿渗液等异常情况，将立即安排兽医会诊并给予对症支持治疗（如补充温葡萄糖盐水、加强伤口护理等），必要时将该动物移出研究序列。

在术后第1、3、7、14、21及28天，采用改良BBB评分法评估各组小鼠后肢运动功能的恢复情况^［9-11］。该评分法主要通过对动物后肢的运动能力、关节活动范围、负重情况、步态协调性以及躯干稳定性等多方面进行综合考量，对其运动功能进行量化。具体操作如下：每次评估均在一个安静、标准的圆形开放场地（直径约90 cm）中进行。先将小鼠置于场地中心适应5 min，随后由同一名经过培训且对实验分组不知情的专业实验人员进行为期5 min的正式观察。评估人员系统记录小鼠后肢各关节（踝、膝、髋）的活动频率与幅度、躯干姿态、步伐协调性以及爪子的精细动作等行为表现，并严格依据改良BBB量表（0~21分）的标准进行客观打分，其中0分代表无后肢运动，21分代表正常运动功能，得分越高表明运动功能恢复得越好。为确保数据的准确性与可靠性，每次评估均独立完成。最终记录的评分为测量结果的平均值（每组测6只小鼠，每组小鼠测3次）。

在术后第7天和第21天，从每组随机选取3只小鼠，腹腔注射过量戊巴比妥钠（150 mg/kg，以夹捏无反应判定小鼠深度麻醉）诱导麻醉后，采用颈椎脱臼法实施安乐死。取材时，迅速将小鼠俯卧位固定，沿背部中线切开皮肤，充分暴露T₈~L₂节段椎板；用精细咬骨钳移除椎板后，以损伤组（SCC组和HSCI组）肉眼可见的损伤灶和假手术对照组（CTR组）原手术暴露对应的脊髓节段为中心，在冰上使用预冷、带刻度的显微器械沿脊髓表面纵轴精确量取并标记5 mm长度；随即用预冷的显微剪垂直于纵轴快速横断脊髓，再用精细镊子轻柔夹取该段组织，立即置入盛有预冷无菌生理盐水的培养皿中轻柔漂洗1~2次，以去除表面血液。随后，用预冷的精细镊子将组织块转移至液氮蒸汽环境中进行快速冷冻（约10~15 s），待组织完全硬化后，迅速将其移入已预冷的无菌离心管，并立即储存于-80 ℃超低温冰箱。

RNA提取采用TRIzol法：将冷冻组织于液氮中研磨成粉后加入TRIzol试剂，经氯仿分层、异丙醇沉淀及75%乙醇洗涤等步骤获得总RNA。提取完成后，使用超微量分光光度计检测RNA纯度，以A₂₆₀/A₂₈₀比值介于1.8~2.0为合格标准，符合条件的RNA可用于后续实验。

RNA测序与分析委托上海京房生物科技有限公司完成。具体流程如下：取1 μg高质量总RNA（RNA完整性分数>8），使用Illumina TruSeq RNA样本制备试剂盒构建互补DNA文库。经安捷伦2100生物分析仪和Qubit 2.0荧光计质检合格后，在Illumina HiSeq 2500高通量测序平台上进行双端150 bp测序，平均每个样本产出超过30 Gbp的原始数据。使用FastQC软件（v0.11.9）进行原始数据质控，随后使用Trimmomatic软件（v0.39）进行过滤［参数设置如下：去除接头（ILLUMINACLIP：adapters.fa：2：30：10）；去除reads首尾的低质量碱基（LEADING：3与TRAILING：3）；使用滑动窗口进行修剪（SLIDINGWINDOW：4：15）；最终舍弃长度＜36 bp的reads（MINLEN：36）］，原始数据的保留率约为92.3%。使用STAR软件（v2.7.10a）将质控后的数据比对至GRCm39小鼠参考基因组（数据来源于Ensembl数据库），整体比对率约为85.6%（唯一比对率约为78.2%）。使用StringTie软件（v2.2.1）基于参考注释基因组进行转录本组装与定量，以每千个碱基的转录每百万映射读取的片段数（Fragments Per Kilobase of transcript per Million mapped reads，FPKM）表示基因的表达水平。利用DESeq2软件包（v1.38.3）进行差异表达分析，以校正后的P值＜0.01（经Benjamini-Hochberg方法校正）且表达量变化倍数（fold change）≥2或≤0.5（即|log₂fold change|≥1）为标准，筛选差异表达基因。对获得的差异表达基因，采用clusterProfiler软件包（v4.6.2）进行基因本体（gene ontology，GO）与京都基因与基因组数据库（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）富集分析（使用超几何检验，以校正后的P值＜0.05为标准，经Benjamini-Hochberg方法校正）。

使用逆转录试剂盒将总RNA逆转录为cDNA。首先基于RNA-seq数据筛选关键的差异表达基因（基因缩略语表见附表1），其标准为|log₂fold change|≥1，并在GO功能分析和KEGG通路分析中显著富集于相关条目（如细胞外基质构成、免疫炎症反应等），从中选取具有核心代表性的基因进行实时荧光定量PCR验证。实时荧光定量PCR检测均采用20 μL反应体系，其中包括cDNA模板、特异性引物［均由生工生物工程（上海）股份有限公司合成，具体序列见附表2］以及SYBR Green qPCR Premix预混液。扩增程序统一设定为：95 ℃预变性3 min；随后进行40个循环（95 ℃变性15 s，60 ℃退火30 s，60 ℃延伸30 s），最后对熔解曲线进行分析以验证产物的特异性。以GAPDH为内参基因，采用2^-ΔΔCt 法计算目的基因的相对表达量。每组实验均设置3个生物学重复和3个技术重复。所有原始数据与分析结果均已规范存档，以备后续核查与验证。

所有数据以x¯±s表示，采用GraphPad Prism 8.0软件进行统计分析。两组间比较时，若数据符合正态分布且方差齐，采用Student's t检验；若不符合正态分布且方差齐，则采用Mann-Whitney U检验。多组间比较采用方差分析，若整体差异有统计学意义（P<0.05），则进一步采用Tukey's HSD校正进行两两比较。采用Benjamini-Hochberg方法对RNA-Seq数据进行校正，筛选差异表达基因的标准为校正后的P值<0.01且|log₂fold change|≥1。所有实验至少进行3次重复，以P<0.05表示差异有统计学意义。

体视镜的观察结果显示，3组小鼠脊髓标本表现出与损伤类型相符的典型外观特征（图2A）。CTR组小鼠脊髓结构完整、表面光滑，血管走行自然，无肉眼可见的损伤或变形；SCC组小鼠可见损伤节段脊髓出现局部膨大或色泽改变，提示存在水肿或出血，但整体解剖的连续性得以保持；与之形成鲜明对比的是，在HSCI组小鼠损伤侧可观察到明确的组织缺损与回缩，形成明显的沟槽或切迹，表明成功构建了脊髓半横断损伤模型。

在整个28 d的观察期内，3组小鼠在精神状态、进食饮水和运动功能方面呈现明显差异。CTR组小鼠始终精神活跃、反应敏捷，无异常行为；食欲及饮水量正常，体重稳步增长；运动功能完整，改良BBB评分维持在21分左右，步态协调，后肢各关节活动自如且负重良好。SCC组小鼠在术后初期出现短暂的精神萎靡与活动减少，但于术后第3~7天内迅速改善；进食和饮水稍受影响但仍能自主完成；运动功能损伤后恢复较快，改良BBB评分随时间显著上升（图2B~D），表现为后肢关节（尤其是踝与膝）出现早期主动活动，并逐渐恢复协调的踏步动作与部分负重能力。HSCI组小鼠术后精神沉郁与活动减少更为明显和持久；早期需辅助进食和饮水，后期逐步转为自主进食和饮水；运动功能损伤最重且恢复缓慢，改良BBB评分虽随时间的推移逐渐升高，但整体显著低于SCC组（图2B~D），其特征表现为典型的偏瘫步态，损伤侧后肢关节活动度小、协调性差且负重能力弱，而健侧后肢呈代偿性过度活动。综上所述，SCC组小鼠在精神状态、一般活动及运动功能恢复方面均显著优于HSCI组。

本研究对比分析了不同脊髓损伤模型及同一模型不同时间点的基因表达。与CTR组相比（图3A~B），在术后第7天，SCC组中上调的差异表达基因有344个，下调的差异表达基因有213个；到术后第21天时，SCC组中有328个上调的差异表达基因，下调的差异表达基因增至602个。与CTR组小鼠相比（图3C~D），在术后第7天，HSCI组中上调的差异表达基因有603个，下调的差异表达基因有1 273个，表明脊髓损伤早期（第7天）基因表达的差异较大；到术后第21天时，上调的差异表达基因激增至1 125个，下调的差异表达基因有1 149个，表明两种损伤模式在后期修复或病理发展中涉及的分子机制显著不同。

为验证RNA-seq结果的可靠性，我们选取了SCC组与HSCI组在差异分析及核心生物学通路中具有代表性的关键基因进行实时荧光定量PCR验证（SCC组和HSCI组中关键基因的实时荧光定量PCR结果见附表3~4）。结果显示，这些关键基因在SCC与HSCI组间的表达变化趋势与测序数据高度吻合。与CTR组相比，在术后第7天，SCC组小鼠细胞外基质和细胞骨架相关基因（如COL1A1、ACTB等）的表达显著上调，而免疫炎症相关基因（如IL-6、CD19等）的表达显著下调；到术后第21天时，SCC组小鼠组织修复相关基因（如FN1、LAMP1等）的表达持续上调，而免疫调节相关基因（如CD3D、DNMT1等）的表达则出现下调（图4A~D）。

与CTR组相比，在术后第7天，HSCI组小鼠的细胞外基质重塑（如COL1A1、FN1等）和免疫应答相关基因被激活，肌肉功能相关基因（如MYH6、ACTA2等）的表达普遍受到抑制；在术后第21天，HSCI组小鼠中的细胞连接和突触结构相关基因（如ITGB1、SYP等）的表达上调，膜结构和离子通道相关基因（如FLNA、KCNJ2等）的表达下调。这些结果从分子层面验证了不同损伤模式下的特征性基因表达谱（图4E~H）。

在损伤早期，基因表达呈现出强烈的结构重塑与免疫抑制特征。一方面，细胞外基质（如COL4A1、COL5A2）、细胞骨架（如EZR、MSN、ACTB）及轴突再生（如TUBB3、MAP2）相关基因的表达显著上调。另一方面，免疫相关通路的基因也受到广泛抑制，包括细胞外基质受体相互作用（如ITGA、ITGB）、细胞因子-细胞因子受体相互作用（如IL-6、IL-10）及B细胞受体信号通路（如CD19、CD22）。同时，轴突导向（如SLIT1、ROBO1）与胆固醇合成（如HMGCR、HMGCS1）相关基因的表达也受到抑制（图5A~D）。

在慢性期，细胞外基质（如COL1A2、COL3A1）、主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）蛋白复合物（如H2-K1、H2-D1）及相关信号通路（如P53、WNT）等相关基因的表达持续上调，表明组织重塑与免疫应答仍在活跃进行。与此同时，部分功能出现适应性改变：免疫突触形成信号（如LCK、FYN）与DNA甲基化酶（如DNMT1、DNMT3A）相关基因的表达下调，而皮质醇合成（如CYP11B1、CYP11B2）及蛋白酶体（如PSMA1、PSMA2）相关基因的表达受到抑制，反映了在长期脊髓损伤后小鼠神经内分泌与蛋白降解过程的系统性调整（图5E~H）。

与SCC组小鼠相比，HSCI组相较于CTR组小鼠的差异表达基因表现出更强烈的炎症反应与神经功能受损。

在术后第7天，HSCI组呈现出广泛的炎症反应与应激反应。GO富集分析结果显示，炎症反应（如IL-1B、TNF）、白细胞趋化（如CXCL1、CXCL2）及细胞凋亡（如CASP3、CASP9）等相关基因均被显著激活（P<0.001）。KEGG富集结果与此一致，肿瘤坏死因子信号通路、核转录因子-κB信号通路及白细胞介素-17信号通路等关键炎症通路均显著富集，表明该时期机体正处于剧烈的炎症状态（图6A~D）。同时，大量神经功能相关基因的表达受到明显抑制。神经元分化（如NEUROD1、NEUROD2基因）、突触形成（如SNCG、SYP基因）及轴突延长（如NEFH、NEFM基因）等GO条目均显著下调（P<0.001）。KEGG分析显示，神经营养因子信号通路、谷氨酸能突触及轴突导向等信号通路也普遍受到抑制，清晰地揭示了急性期严重神经功能缺损的分子基础（图6A~D）。

在损伤后第21天，基因表达谱显示机体出现从急性破坏向修复过渡的趋势。虽然炎症反应调控（如IL-10、TGF-Β1）与组织修复（如MMP2、MMP9）相关基因开始上调，提示炎症开始消退并启动修复，但突触传递与神经递质受体活性等相关基因的表达仍处于较低水平，表明神经功能的恢复尚未完成（图6E~H）。

在损伤早期，与SCC组相比，HSCI组小鼠表现出更显著的细胞外基质重塑与免疫应答。GO和KEGG富集结果显示，细胞外基质胶原蛋白（如COL4A1、COL5A2）与MHC蛋白复合体（如H2-K1、H2-AA）相关基因的表达显著上调（P<0.01）；同时，HSCI组中特有的肌原纤维与收缩纤维相关基因（如MYH7、ACTA1）的表达广泛下调，提示该模型可能伴随着严重的继发性肌肉功能损伤（图7A~D）。

在损伤后慢性期（第21天），HSCI组与SCC组之间的基因表达差异主要体现在神经信号传导与代谢相关通路上。与SCC组相比，HSCI组中与细胞-基质连接、突触功能及细胞骨架组织相关的GO条目显著上调（P<0.001）；而膜结构及部分突触组成相关的GO条目则显著下调（P<0.001）。进一步KEGG通路分析显示，相较于SCC组，HSCI组小鼠细胞外基质-受体相互作用、神经活性配体-受体相互作用以及谷氨酸能突触等通路被显著激活（P<0.001）；相反，支持细胞存活、免疫调节及部分代谢相关通路（如磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B信号通路、钙信号通路、补体与凝血级联反应等）的富集程度则显著低于SCC组（P<0.001）（图7E~H）。这些结果表明，在脊髓损伤慢性期，两种模型在组织重塑、神经信号传递及微环境调控等方面呈现出不同的分子适应策略。

脊髓损伤的病理异质性与脊髓损伤模式及分子网络动态变化密切相关。本研究通过对比脊髓压迫损伤和脊髓半横断损伤模型发现，SCC组的运动功能恢复显著优于HSCI组（术后第28天的BBB评分：SCC组为12.64±1.12，HSCI组为6.63±0.81）。这一差异可能源于SCC组中轴突的保留程度较高，为神经修复提供了更有利的结构基础^［12-14］。

RNA-Seq的分析结果显示，SCC组在建模后第7天的基因表达主要表现为细胞外基质重构、轴突微管通路的激活，以及炎症反应的抑制；在术后第21天转向免疫调控和视黄醇信号通路的激活。这些时序性的基因表达变化表明，脊髓压迫损伤模型中存在一系列系统的分子调控机制，共同参与损伤修复过程。既往研究表明，微环境的优化和炎症的有效抑制能够显著促进脊髓损伤后的修复，这与SCC组的基因表达模式相吻合，提示脊髓压迫损伤模型可能通过调节炎症和免疫反应为组织修复创造有利条件^［15-17］。然而，其中具体的分子调控机制仍有待进一步探究。

在脊髓半横断损伤模型中，损伤后第7天的基因表达谱显示，大量与炎症和免疫反应相关的基因及通路（如NOD样受体和TNF信号通路）被激活。这种强烈的炎症反应可能会进一步加剧组织损伤。与此同时，肌肉结构相关基因的表达受到抑制，其中脂肪降解和糖酵解等代谢通路的下调则可能影响能量供应和肌肉功能的恢复^［18］。尽管细胞外基质-受体互作等通路的上调表明机体试图启动修复机制，但整体修复进程仍受到明显阻碍。在损伤后第21天，HSCI组小鼠中细胞-基质连接和N-甲基-D-天门冬氨酸受体相关基因的上调提示机体仍在努力促进神经修复和功能重建；同时，糖酵解通路相关基因的上调可能为修复过程提供必要的能量支持，已有研究发现糖酵解的增强有助于抑制神经元凋亡^［19-21］。然而，磷酸肌醇3激酶-蛋白激酶B和钙信号通路的抑制可能在一定程度上阻碍轴突再生和细胞正常功能的恢复^［22-24］。这些结果表明，脊髓半横断损伤后的修复过程涉及多个复杂且相互关联的生理过程，各通路之间的动态平衡对于损伤修复至关重要。深入研究这些通路间的交互作用，有助于揭示脊髓损伤修复的潜在调控机制。

综上所述，本研究通过对比脊髓压迫损伤和脊髓半横断损伤模型，系统揭示了不同损伤模式下脊髓修复的分子特征。两组模型在不同时间点展现出不同的基因表达变化，其中SCC组的运动功能恢复更为显著，提示该组的基因表达变化更有利于组织修复，但其背后的调控机制仍需进一步探索。相比之下，HSCI组的修复过程则更为复杂，依赖于多种通路的动态协调与平衡。本研究为深入理解脊髓损伤的分子机制及探索潜在的治疗靶点提供了重要依据。

尽管本研究通过两种脊髓损伤模型探讨了脊髓损伤后的分子机制，但仍存在一些局限性。首先，本研究主要集中在转录组水平，缺乏对蛋白质水平和其功能的实验验证，未来需要通过蛋白质组学和功能性研究来进一步探究基因表达变化的生理意义。其次，本研究中构建的动物模型可能无法完全模拟人类脊髓损伤的复杂性和多样性，在研究结果向临床转化时需要谨慎论证。最后，受实验周期和资源的限制，本研究仅观察了特定时间点的基因表达变化，未来有必要进行连续的动态监测，以全面了解脊髓损伤后的动态修复过程。

徐波, 陈泰任, 方乾, 等. 脊髓压迫和半横断损伤小鼠模型的时空基因表达谱及修复机制研究[J]. 实验动物与比较医学, 2026, 46(1): 32-45.DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2025.052.

XU B, CHEN T R, FANG Q, et al. Research on spatiotemporal geneexpression profiles and repair mechanisms of spinal cordcompression and hemisection spinal cord injury mouse models[J].Lab Anim Comp Med, 2026, 46(1): 32-45. DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2025.052.