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[目 的]脊髓损伤有着极高的致残率,会给社会和家庭带来严重的公共卫生问题和巨大的经济负担。尤其,继发于脊柱外科手术的医源性脊髓损伤是一个灾难性事件,医源性脊髓损伤的发生是一个可能改变患者及医生一生的重要事件。而脊髓血流灌注的变化在脊髓损伤的原发损伤和继发损伤的病理生理过程中均扮演着极其重要角色。研究表明脊柱短缩可以降低脊柱矫形手术的神经并发症,同时脊柱短缩会影响正常脊髓组织的血流灌注。本研究建立了基于经后路全脊椎切除术（PVCR）的犬动物模型,对脊柱成角前或脊柱成角后进行脊柱短缩,以模拟临床PVCR矫形操作中的脊柱位移,探讨脊柱短缩对脊髓血流灌注的影响,及对一氧化氮和内皮素的影响;通过差异蛋白质组学的测定,以全景式地揭示其潜在的分子机制;再在临床应用PVCR并脊柱短缩治疗伴严重脊髓损伤的胸、腰椎骨折患者,以探讨脊柱短缩对临床患者损伤脊髓的血流灌注和神经功能改善的影响。[方 法]1.脊柱短缩在犬全脊椎切除脊柱成角后对脊髓血流灌注的影响:43只实验犬共纳入本研究,其中3只为空白对照组为0组,仅行PVCR手术而不施加任何干预。其余40只按实验设计和实验目的分为A、B两个大组。A组共20只实验犬进行不同程度脊柱短缩后再行脊柱成角40°。其中A1组:未行脊柱短缩,再成角40°;A2组:先行脊柱短缩达椎节高度1/4组,再成角40°;A3组:先行脊柱短缩达短缩椎节高度2/4组,再成角40°;A4组:先行脊柱短缩达短缩椎节高度3/4组,再成角40°。B组共20只实验犬,进行脊柱成角造成脊髓损伤后采取不同干预治疗。其中B1组:脊柱成角脊髓损伤后,行单纯脊柱复位;B2组:脊柱成角脊髓损伤后,单纯脊柱复位并甲强龙冲击治疗;B3组:脊柱成角脊髓损伤后,行脊柱复位后再行脊柱短缩达短缩椎节高度2/4;B4组:脊柱成角脊髓损伤后,行脊柱复位后再行脊柱短缩达短缩椎节高度2/4并甲强龙冲击治疗;采用激光多普勒血流监测仪监测各组中实验干预各时相的脊髓微循环血流灌注量。分析不同程度脊柱短缩后对脊柱成角下脊髓血流灌注的影响,及脊髓成角脊髓损伤后不同干预治疗方案对脊髓血流灌注的影响。2.脊柱短缩在犬全脊椎切除脊柱成角中对脊髓NO和ET-1表达的影响:取不同干预下的各组的脊髓组织标本,应用HE染色观察脊髓组织学;应用分光光度法测定脊髓组织总一氧化氮浓度（NO）;应用放射免疫法测定脊髓组织内皮素-1（ET-1）浓度。分析不同程度脊柱短缩后对脊柱成角下脊髓组织、NO和ET-1的影响,及脊柱成角脊髓损伤后不同干预治疗方案对脊髓组织、NO和ET-1的影响。3.脊柱短缩与不短缩犬全脊椎切除脊柱成角的脊髓差异蛋白质学研究:取A1组与A3组,及B1组与B3组脊髓组织标本,应用TMT蛋白质组学技术分别检测两组间的蛋白数量,取差异倍数>1.3鉴定差异上调及下调蛋白。查阅生物信息数据库,对差异表达的蛋白的功能、定位及信号通路等进行生物信息学分析。4.全脊椎切除并脊柱短缩治疗伴严重脊髓损伤的胸、腰椎骨折患者的术中脊髓血流灌注研究:纳入在本单位接收PVCR并脊柱短缩和单纯减压的伴严重脊髓损伤的胸、腰椎骨折患者。对比分析两组患者基本信息、手术信息、影像学资料和术前及术后1年神经功能AISA分级。同时应用激光多普勒血流监测仪监测行PVCR并脊柱短缩组患者术中各时相脊髓血流灌注量,分析各时相脊髓血流灌注变化。[结 果]1.A组各亚组实验犬在进行不同程度短缩及成角后脊髓血流灌注较干预前均有下降,且统计学均有显著性差异（P<0.05）。其中A4组和A1组血流灌注较A3组均有统计学差异（p<0.05）,较A2组也有统计学差异（p<0.05）。A4组和A1组两组间血流灌注无统计学差异（p>0.05）。A3组脊髓血流灌注下降最少,仅下降10.6%。B组在给予4个亚组分别行脊柱成角脊髓损伤后,脊髓血流灌注较损伤前均有明显下降,均有统计学显著差异（p<0.05）。不同干预后脊髓血流灌注较损伤后均有明显回升,均有统计学差异（p<0.05）。各亚组间脊髓血流灌注回升存在差异,B3组和B4组回升最为明显,较B1组和B2组两两间比较均有统计学差异（p<0.05）,但B3组和B4组两组间无统计学差异（p>0.05）。同时B1组和B2组两组间回升后的脊髓血流灌注量无统计学差异（p>0.05）。2.无论在A组或B组实验动物,脊柱短缩2/4下组织学观察脊髓损伤程度最轻。0组NO值为29.3±3.3mmol/L。以0组为对照组,A组4各亚组NO均有不同程度的升高,其中A3组与0组间无统计学差异（p>0.05）,其余3组与0组间均有统计学差异（p<0.05）。其中以A4组NO升高最为明显,为45.3±4.2 mmol/L;其次为A1组,NO为41.6±4.1 mmol/L,两组NO值较A3组有统计学差异（p<0.05）。0组ET-1值为2.4±0.3 ug/g。与0组比较,除A3组ET-1下降外（2.3±0.2 ug/g）,其他3组ET-1均有不同程度升高。其中A4组ET-1升高最为明显,为4.8±0.3 ug/g,其次为A1组,ET-1为3.9±0.2 ug/g。两组均较0照组明显上升,有统计学差异（p<0.05）。与0组相比,B组各亚组NO均有不同程度升高。B1组NO升高最为明显,为41.4±4.8 mmol/L;其次为B2组NO,为38.7±4.1 mmol/L,两组NO值与0组相比均有统计学差异（p<0.05）。而以B3组和B4组NO升高较少,分别为为33.4±3.8 mmol/L和32.1±4.2 mmol/L,两组NO较0组无统计学差异（p>0.05）。以0组相比,B组各亚组ET-1均升高,且较0组升高均有统计学差异（p<0.05）。其中以B1组ET-1升高最为明显,为 4.5±0.6 ug/g;B4 组 ET-1 升高最少,为 3.2±0.4 ug/g。B1 组和 B2组ET-1间无统计学差异（p>0.05）,B3组和B4组间无统计学差异（p>0.05）。而B3组ET-1较B1组ET-1有统计学差异（p<0.05）;B4组较B1组及B2组ET-1均有统计学差异（p<0.05）。3.A1组与A3组比较,结果发现上调蛋白有99个,下调蛋白有48个。上调蛋白主要参与的功能有:纤维蛋白、糖蛋白、触珠蛋白等;下调蛋白主要参与的功能有:胶原蛋白、氨基酸转运蛋白、纤颤蛋白等。根据KEGG信号通路富集分析发现在未行脊柱短缩处理下激活比较明显的信号通路包括铁死亡、补体和凝血级联和血小板激活等信号通路。B1组与B3组比较,结果发现上调蛋白有72个,下调蛋白有175个。上调蛋白主要参与的功能有:蛋白聚糖连接蛋白、膜联蛋白、脂蛋白和组蛋白等;下调蛋白主要参与的功能有:乳转铁蛋白、膜联蛋白、载脂蛋白和髓磷脂碱性蛋白等。KEGG信号通路富集分析发现了在未行脊柱短缩处理下激活比较明显的信号通路包括铁死亡、紧密链接和补体和凝血级联等信号通路。4.PVCR并短缩组最后共纳入病例17例,单纯减压组最后共纳入病例16例。两组患者在年龄,性别,损伤机制,损伤类型没有统计学差异,两组患者术前AISA分级等没有统计学差异（p>0.05）;比较两组患者,单纯减压组手术失血量、手术时间及固定融合节段均较PVCR短缩组少,差异有统计学意义（p<0.05）。全脊椎切除后脊髓血流灌注较基线水平平均上升约123%,之后每次短缩均会伴有脊髓血流灌注的上升,第一次短缩较基线平均上升约140%,最后一次短缩较基线平均上升约159%。当终末固定手术结束时脊髓血流灌注较基线平均上升约149%。对比两组恢复率仍然可发现其差异有临床意义:PVCR短缩组平均恢复1.65级,而单纯减压组平均恢复1.25级。PVCR短缩组82%的患者至少1级恢复,而单纯减压组至少1级恢复的患者仅为75%。PVCR短缩组神经功能完全恢复占比29.4%;单纯减压组神经功能完全恢复仅占比18.8%。[结 论]1.适当的脊柱短缩可保护矫形过程中脊柱成角状态下的脊髓血流灌注;同时在发生脊柱成角导致的脊髓损伤时,除常规操作外可通过增加适当的脊柱短缩来改善脊髓血流灌注,以减轻脊髓缺血损伤。2.适当的脊柱短缩可以限制矫形中脊柱成角下脊髓局部NO和ET-1的过量释放,从而减轻脊髓损伤后的的继发病理生理过程而减轻脊髓损伤的程度。3.未短缩脊柱与缩短相比在脊柱成角情况下脊髓有明显的差异蛋白表达,差异蛋白主要富集在铁死亡信号通路和补体和凝血级联信号通路,这提示我们适当的脊柱短缩有益于避免脊髓神经细胞发生铁死亡,从而对脊髓起到保护作用。4.PVCR并脊柱短缩有利于改善胸、腰椎骨折损伤脊髓术中的血流灌注,同时能获得良好的临床疗效。