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目的：观察脊髓硬膜外电刺激（epidural spinal cord stimulation，ESCS）联合减重步行训练（partial weightbearing treadmill，PWBT）对完全性脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）大鼠下肢运动功能改善的作用，并通过对相关神经递质的检测来探讨其治疗作用的内在可能机制，为SCI的临床治疗提供理论基础。方法：成年雄性Sprague-Dawley大鼠30只，体重250-280g，按随机数字表法分为5组，每组6只，分别为正常对照组(A组)、SCI组（B组）、SCI+PWBT组（C组）、SCI+ESCS组（D组）和SCI+PWBT+ESCS组（E组）。采用T8脊髓全横切术制作完全性SCI模型，D、E组在T13、L1椎板下植入自制硬膜外刺激电极，各组动物在手术2周后分别按不同的治疗方案实施治疗。观察大鼠的后肢运动功能BBB评分（theBasso，Beattie，Bresnahan scale，BBB）和残余尿量（residural urine volume，RUV）变化情况，采用免疫组织化学技术检测腰段脊髓内突触素Ⅰ（synapsinⅠ，SynⅠ）、5-羟色胺（serotonin，5-HT)、5-羟色胺转运体（serotonin transporter，SERT）、5-羟色胺2A受体（serotonin2A receptor，5-HT2AR）及谷氨酸脱羧酶67(glutamate decarboxylase67，GAD67)的表达变化情况。结果：①术后第6周，E组大鼠BBB评分显著高于B组（P＜0.05）；术后第7周，C、D组大鼠BBB评分显著高于B组（P＜0.05）。D组大鼠残余尿量少于B、C、E组，但差异无统计学意义（P＞0.05）。术后第8周，C、D、E组脊髓前角SynⅠ阳性表达显著高于B组（P＜0.05，0.01）。②术后第8周，与A组相比较，B组脊髓前角5-HT、SERT阳性表达显著降低（P＜0.05），与B组相比较，E组5-HT、SERT阳性表达显著增加（P＜0.05）； C、D、E组脊髓前角5-HT2AR阳性表达显著高于B组（P＜0.05，0.01）；与A组相比较，B组GAD67阳性表达显著增加（P＜0.05），与B组相比较，E组GAD67表达显著降低（P＜0.05)。结论：ESCS联合PWBT治疗可以有效促进完全性SCI大鼠后肢运动功能的恢复,其引起的腰髓内神经重塑与后肢运动功能改善相一致。ESCS联合PWBT治疗可能是通过上调5-HT表达水平提高激动作用、下调GABA表达水平降低抑制作用，从而激活腰髓内步行中枢模式发生器网络结构，提高运动神经元兴奋性，促进SCI后步行功能恢复。