神经末梢的经皮电刺激已普遍用于运动医学和神经创伤或神经肌肉系统疾病患者的康复中。大量的临床前和临床研究显示电刺激对脊髓创伤性损伤的有益作用。电刺激的有益作用在于其可作用于运动单元的运动神经元和肌肉纤维。电刺激可增加创伤性脊髓神经元的活力并防止其变性。
脊髓硬膜外电刺激是脊髓损伤神经康复患者的潜在治疗方法。腰骶部脊髓的硬膜外电刺激被证明可以激活诸如中央模式生成器之类的脊髓运动网络，并能够一定程度上促进脊椎动物和脊髓损伤患者运动功能的恢复。
基因疗法可以提高脊髓损伤神经细胞的存活率并促进神经元再生。直接（体内）基因治疗主要集中在将编码神经营养，抗凋亡和抗炎分子的重组基因传递到病变部位。俄罗斯喀山国立医科大学的Filip Olegovich Fadeev等既往的研究表明，基因工程化的人脐带血单个核细胞的移植可产生3种重组治疗分子，包括血管内皮生长因子、胶质细胞源性神经营养因子和神经细胞黏附分子可促进大鼠和小型猪脊髓创伤性损伤后的形态和功能恢复。为了解脐带血单个核细胞介导的上述3种分子基因疗法与硬膜外电刺激联合用于脊髓损伤治疗的效果。Fadeev等在其最新研究中，于大鼠中度脊髓挫伤后4h，行脊髓鞘内注射表达重组基因血管内皮生长因子（VEGF），胶质细胞源性神经营养因子和神经细胞黏附分子的脐带血单个核细胞。伤后3d，给予脊髓C5损伤部位上方（用于刺激与前肢功能有关的颈部神经网络）和L2损伤部位下方（用于激活中央模式发生器）硬膜外刺激。联合治疗可一定程度改善脊髓损伤大鼠膝关节运动功能，减少脊髓组织细胞凋亡，保留脊髓灰质和白质完整性，并增强脊髓组织热休克蛋白和突触蛋白的表达。该研究阐释了硬膜外电刺激与离体三基因疗法作为治疗脊髓损伤潜在疗法的作用机制。
上述研究结果发表于《中国神经再生研究（英文版）》杂志2021年第3期。
文章摘要：目前在临床上尚无公认有效的治疗脊髓损伤的基因和干细胞的治疗方法。作者既往的研究表明，基因工程化的人脐带血单个核细胞（UCB-MC）的移植可产生3种重组治疗分子，包括血管内皮生长因子（VEGF），胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）和神经细胞黏附分子（ NCAM）可促进大鼠和小型猪脊髓创伤性损伤后的形态和功能恢复。为了解UCB-MC介导的上述3种分子基因疗法与硬膜外电刺激联合用于SCI治疗的效果。实验于大鼠中度脊髓挫伤后4h，行脊髓鞘内注射表达重组基因VEGF，GDNF，NCAM的UCB-MC。伤后3d给予脊髓C5损伤部位上方（用于刺激与前肢功能有关的颈部神经网络）和L2损伤部位下方（用于激活中央模式发生器）硬膜外刺激。可见联合治疗一定程度改善了脊髓损伤大鼠膝关节运动功能，减少了脊髓组织细胞凋亡，保留了脊髓灰质和白质完整性，并增强脊髓组织热休克蛋白和突触蛋白的表达。该研究阐释了硬膜外电刺激与离体三基因疗法（VEGF，GDNF和NCAM）作为治疗SCI潜在疗法的作用机制。
文章关键词：脊髓损伤；硬膜外电刺激；基因疗法；人脐带血单个核细胞；腺病毒载体；血管内皮生长因子；胶质细胞源性神经营养因子；神经细胞黏附分子
文章来源：Fadeev FO, Bashirov FV, Markosyan VA, Izmailov AA, Povysheva TV, Sokolov ME, Kuznetsov MS, Eremeev AA, Salafutdinov II, Rizvanov AA, Lee HJ, Islamov RR (2021) Combination of epidural electrical stimulation with ex vivo triple gene therapy for spinal cord injury: a proof of principle study. Neural Regen Res 16(3):550-560.