脊髓损伤（SCI）是导致神经性膀胱功能障碍的主要原因之一。受损患者常面临尿潴留、尿失禁及相关并发症（如感染和肾功能衰竭），严重影响生活质量。传统治疗方法主要依赖药物和导尿，尚无法恢复自主膀胱功能。
神经根重建技术（nerve root rerouting）是一种通过重建中枢与膀胱间神经联系的潜在治疗手段。本研究以猫SCI模型为基础，尝试通过将L7腰椎神经根连接至S1骶椎神经根，构建“皮肤-脊髓-膀胱反射弧”，以恢复膀胱排空功能。该技术的前期研究多集中于不同物种，结果尚不一致。本研究通过改进手术方法并结合尿动力学和逆行神经追踪技术，评估这一方法的可行性和治疗潜力。
研究方法
1. 动物模型与实验设计
- 实验对象：9只成年雌性猫（2-3岁，体重2.8-6.1 kg），其中6只接受L7-S1神经根重建手术，2只作为脊髓横断对照组，1只为健康对照。
- 脊髓损伤：所有实验猫均在胸椎10/11（T10/T11）水平进行完全性脊髓横断，模拟SCI患者的神经功能丧失。
- 神经根重建手术：
- 在横断术后1个月实施神经重建手术。
- 将L7腹侧神经根（供体）通过显微手术连接至S1腹侧神经根（受体）。
- 为隔离重建的神经反射弧，切断L6及S2以下的其他神经根。
2. 功能随访与数据采集
- 尿动力学评估：
- 在术后3、5、7和9/10个月，测量膀胱逼尿肌压力（detrusor pressure, DP）变化。
- 使用皮肤抓挠或电刺激L6-S1皮节的方法诱导膀胱活动，评估重建反射弧的功能。
- 电生理学检测：
- 在实验终点（9/10个月），直接电刺激重建的L7-S1神经根，观察逼尿肌压力响应。
- 神经追踪实验：
- 使用荧光示踪剂（Fluorogold）注射至膀胱壁，通过逆行追踪标记神经细胞体，验证L7神经根的轴突再生情况及其是否成功到达膀胱。
研究结果
1. 膀胱功能的恢复
- 术后9/10个月，6只接受神经重建手术的猫中有4只在皮肤抓挠或电刺激时表现出逼尿肌压力的显著升高（平均压力增幅达30 cmH₂O以上）。
- 其中2只猫在刺激L6-S1皮节时出现明显的膀胱排尿流，表明重建的反射弧已恢复部分自主膀胱功能。
- 对照组未观察到类似功能恢复。
2. 电生理学结果
- 在直接电刺激重建的L7-S1神经根时，所有神经重建组的猫均表现出逼尿肌压力升高，证明轴突再生成功。
- 然而，个别猫的电刺激响应较弱，提示可能存在异常轴突生长或神经功能部分受限。
3. 神经追踪与组织学观察
- 逆行示踪结果显示，Fluorogold标记的神经细胞体主要集中在L7的脊髓腹角，表明L7轴突成功再生并投射至膀胱。
- 部分猫的逆行追踪显示S2或其他相邻神经节的异常再生，可能影响了神经功能的完全恢复。
- 组织学分析显示，L7-S1重建部位的神经纤维再生质量差异显著，大部分动物表现出良好的神经纤维连接，但少数个体出现瘢痕组织影响。
结论
本研究在猫脊髓损伤模型中评估了L7到S1神经根重建技术的可行性。结果表明，神经轴突再生和部分膀胱功能恢复是可实现的，尤其是通过皮肤-脊髓-膀胱反射弧的构建，部分猫表现出自主排尿能力。然而，功能恢复仍存在局限性，需进一步优化技术以实现更全面的功能改善。本研究为SCI患者膀胱功能障碍的治疗提供了新思路，并为未来的临床转化奠定了重要基础。
参考文献：
Lumbar to sacral root rerouting to restore bladder function in a feline spinal cord injury model: Urodynamic and retrograde nerve tracing results from a pilot study