本研究采用行为学、生物力学、影像学和组织学方法，评估瓜蒌桂枝解痉颗粒（GLGZ）对脊髓损伤（SCI）所致痉挛状态的影响，并探讨其与PAN凋亡相关的作用机制。
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研究文章
* These authors contributed equally
本研究采用行为学、生物力学、影像学和组织学方法，评估瓜蒌桂枝解痉颗粒（GLGZ）对脊髓损伤（SCI）所致痉挛状态的影响，并探讨其与PAN凋亡相关的作用机制。
脊髓损伤（SCI）后的肌肉痉挛严重影响生活质量，但目前有效的治疗方法有限。栝蒌桂枝解痉颗粒（GLGZ）是一种医院研发的中药制剂，具有缓解痉挛的作用。本研究旨在评估GLGZ在脊髓损伤所致痉挛中的疗效及其与PAN凋亡（一种涉及凋亡、坏死性凋亡和焦亡的新型程序性细胞死亡）之间的关联。
选用体重为180-200 g的雄性Sprague-Dawley大鼠。采用Allen重物坠落法诱导脊髓损伤（SCI）。造模成功的动物被随机分配至模型组或GLGZ不同剂量组（高、中、低剂量组）。假手术组大鼠仅接受椎板切除术，但不造成脊髓损伤。干预持续4周。干预结束后，采用Basso-Beattie-Bresnahan（BBB）评分评估肢体运动功能。通过超声剪切波弹性成像（SWE）检测股四头肌僵硬度，利用磁共振成像（MRI）评估脊髓结构完整性。采用苏木精-伊红（HE）、尼氏（Nissl）及Luxol快蓝染色观察组织病理学改变。通过多重免疫荧光染色标记含CARD的凋亡相关斑点样蛋白（ASC，绿色）、Caspase-8（橙色）以及受体相互作用丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶3（RIPK3，黄色），以评估PANoptosis水平。
GLGZ 呈剂量依赖性改善 BBB 评分：假手术组（21.00 ± 0.00），模型组（5.8 ± 1.1），高剂量组（10.6 ± 1.3），中剂量组（8.5 ± 1.2），低剂量组（7.1 ± 1.0）。剪切波弹性成像（SWE）显示肌肉僵硬度降低：模型组（6.68 ± 0.74 m/s），高剂量组（2.19 ± 0.36 m/s，P < 0.001），中剂量组（3.04 ± 0.45 m/s，P = 0.002），低剂量组（4.08 ± 0.65 m/s，P = 0.031），均较模型组降低。与模型组（3.65 ± 1.03 mm²）相比，GLGZ 在所有剂量组中均呈剂量依赖性减小脊髓病变面积（所有 P < 0.05），其中高剂量组为 1.33 ± 0.79 mm²，中剂量组为 1.94 ± 0.67 mm²，低剂量组为 2.50 ± 0.79 mm²。组织学结果显示，GLGZ 可保护神经元并促进髓鞘修复。GLGZ 呈剂量依赖性降低 ASC、Caspase-8 和 RIPK3 的表达。
肌肉痉挛是脊髓损伤（SCI）的常见并发症，严重影响患者的生活质量。其病理过程包括最初的机械性损伤、继发性炎症、氧化应激、细胞凋亡以及神经再生障碍等1,2。目前的治疗方法（手术减压、药物治疗、康复治疗）疗效有限，且长期用药会导致耐药性等副作用3。因此，探索新的发病机制和治疗策略至关重要。
近期研究发现，PAN凋亡（PANoptosis）是一种整合了凋亡（caspase依赖性）、坏死性凋亡（RIPK3/MLKL依赖性）和焦亡（caspase-8/GSDMD依赖性）的程序性细胞死亡形式4，是脊髓损伤（SCI）继发性损伤的关键病理机制。ASC、caspase-8和RIPK3的异常活化可导致神经元丢失和胶质瘢痕形成，从而加重痉挛症状5。因此，靶向调控PAN凋亡已成为阻断SCI继发性损伤级联反应的一种有前景的策略4。
由于具有多靶点作用（例如抗炎、抗氧化应激），传统中药（TCM）在神经系统疾病领域受到关注6。瓜蒌桂枝解痉颗粒（GLGZ）源自张仲景《金匮要略》，并经优化制成医院制剂<....
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动物模型构建
本研究经福建中医药大学附属第二人民医院伦理委员会批准（批准号：FJPSPH-IAEC2024114），并依照动物福利指南进行。选用雄性Sprague-Dawley大鼠，体重180–200 g，在温度22–26°C、湿度40–70%的受控环境中饲养。采用Allen重物坠落法诱导脊髓损伤（SCI）10：3–4%异氟烷吸入麻醉，T10节段正中切口，暴露T9–T11脊髓节段，行椎板切除术（硬脊膜完整），随后进行打击损伤（探头直径2 mm，速度0.5 m/s，深度1.3 mm，持续时间1 s）。假手术组大鼠仅接受椎板切除术而不施加打击。纳入标准：术后24 h BBB评分<8；排除标准：感染、脊髓完全横断。术后护理包括镇痛（皮下注射布托啡诺，0.1 mg/kg，每12 h一次，持续3天）、膀胱排空（每6 h一次，持续1周）以及无菌伤口护理。成功建模的大鼠被随机分配至模型组、GLGZ高剂量组（2.32 g/kg，n = 10）、中剂量组（1.16 g/kg，n = 10）和低剂量组（0.58 g/kg，n = 10）。
运动功能分析
采用盲法进行Basso、Beattie和Bresnahan（BBB）评分。将大鼠置于开放场地中观察5分钟，评估后肢关节运动、负重能力、步态及协调性。
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BBB 评分
假手术组的 BBB 评分为 21.00 ± 0.00，显著高于模型组（5.8 ± 1.1，P < 0.001）。GLGZ 呈剂量依赖性提高 BBB 评分：高剂量组（10.6 ± 1.3，P < 0.001）、中剂量组（8.5 ± 1.2，P = 0.003）、低剂量组（7.1 ± 1.0，P = 0.028）与模型组相比均有所升高（图 1）。
股直肌硬度的剪切波弹性成像分析
剪切波弹性成像（SWE）可通过彩色图谱和数值反映肌肉硬度的变化。左侧图像为质量控制图，其中绿色表示图像质量良好；右侧图像显示肌肉硬度的彩色标尺，较高硬度以红色或黄色区域表示，较低硬度以蓝色或绿色区域表示。假手术组的SWV为1.27 ± 0.31 m/s。模型组SWV（6.68 ± 0.74 m/s）显著升高（P < 0.001）。GLGZ可降低SWV：高剂量组（2.19 ± 0.36 m/s，P < 0.001）、中剂量组（3.04.......
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本研究系统评估了GLGZ对脊髓损伤（SCI）大鼠肌肉痉挛的改善作用，并探讨了其与神经保护及PAN凋亡（PANoptosis）之间的关系。结果表明，GLGZ能够以剂量依赖的方式改善SCI大鼠的BBB评分并减轻肌肉僵硬。研究还发现，GLGZ的作用机制可能与神经保护、髓鞘修复以及PAN凋亡的抑制有关。目前，临床针对SCI后肌肉痉挛的药物治疗主要以缓解症状为主，未能解决脊髓损伤的核心病理问题。本研究通过动物实验证实，GLGZ不仅可有效改善肌肉痉挛症状，还能靶向脊髓损伤的核心病理过程实现修复，为GLGZ用于治疗脊髓损伤提供了实验依据。
实验结果表明，GLGZ 显著改善了脊髓损伤（SCI）大鼠的 Basso-Beattie-Bresnahan（BBB）评分。与模型组相比，高、中、低剂量组的 BBB 评分分别提高了 82.76%、46.55% 和 22.41%，呈现出剂量依赖性效应。这些结果提示，GLGZ 能有效增强 SCI 大鼠的肢体运动功能。采用剪切波弹性成像对股直肌僵硬度进行定量评估，进一步证实 GLGZ 以剂量依赖方式降低了肌肉僵硬度。与模型组（6.68 ± 0.74 m/s）相比，各剂.......
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作者声明无任何利益冲突。
本工作由福建省卫生健康委员会重大科研项目（2024ZD01006）、2023年临床医学研究中心开放项目（LC2023001-研究所）、福建省自然科学基金（2024J01733）、福建省卫生健康委员会医学创新研究项目（2022CXA052）以及福建中医药大学重大科技创新项目“清单式”领军人才引进项目（XJB2022003-3）资助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 无水乙醇 | 240403A1 | 脱水 | |
| 无水乙醇 | 241101A1 | 染色 | |
| 抗荧光淬灭封片剂（含DAPI） | MA0221 | 免疫荧光染色 | |
| ASC抗体 | Bs-6741R | PAN凋亡分析（1:300） | |
| Caspase-8抗体 | 13423-1-AP | PAN凋亡分析（1:400） | |
| 荧光显微镜 | NIKON | ECLIPSECi-L | |
| 全自动数字玻片扫描仪 | GCell-60 | 玻片扫描仪 | |
| 苏木精-伊红染色试剂盒 | R23718 | 苏木精-伊红（HE）染色 | |
| 图像分析软件 | NIH | ImageJ 1.53k | |
| 劳克坚蓝 | R23193 | 劳克坚蓝-焦油紫染色 | |
| MRI扫描仪 | Bruker | 7.0T | |
| 多重荧光染色试剂盒 | 240522 | 免疫荧光染色 | |
| 髓系细胞染色试剂盒 | G3245 | 髓系染色 | |
| 中性树胶 | MB9899 | 染色后封片 | |
| 尼氏染色试剂盒 | R23093 | 尼氏染色 | |
| RIPK3抗体 | Bs-3551R | PAN凋亡分析（1:400） | |
| SPSS 22.0 | 统计分析软件 | ||
| Sprague-Dawley大鼠 | 福州航益生物科技有限公司 | ||
| 酒石酸、三聚磷酸钠 | 10019418 | 染色 | |
| 超声系统 | SIEMENS Acuson | 线阵探头（18L6） | |
| 二甲苯 | 240904A2 | 染色 |
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