创伤性脑损伤 (TBI) 和缺血性中风是主要的公共卫生问题，也是全世界亡和残疾的主要原因。由香港城市大学(城大)神经科学家领导的研究小组最近发现，低剂量电离辐射(LDIR)，例如X射线照射，可以缩小损伤大小并逆转TBI和缺血性中风小鼠的运动缺陷，这表明LDIR 可能是治疗 TBI 和中风患者的一种有前途的治疗策略。

近一半的创伤性脑损伤和中风幸存者患有终生运动障碍和残疾。 “通常，继发性脑损伤(TBI)(机械损伤，例如或老年人跌倒)和中风(流向大脑的血流受阻时)等原发性损伤后，继发性脑损伤会随着时间的推移而恶化，这是由于体内不利且敌对的神经炎症环境造成的。负责这项研究的城大神经科学系教授马志谦解释道。 “但目前还没有有效的治疗方法来修复脑损伤后的中枢神经系统。”

人们早就知道，低剂量X射线照射可以增强适应性反应，包括延长平均寿命、刺激免疫系统、愈合伤口和刺激动物细胞生长以及神经退行性疾病动物模型中的神经保护，这主要是由于到免疫调节。基于这些研究，马教授和他的团队推测LDIR的免疫调节作用可能在减轻脑损伤后的损伤和促进伤口愈合方面发挥关键作用。

在他们最近的研究中，他们发现低剂量X射线照射完全逆转了TBI和中风小鼠的运动缺陷，并恢复了中风后的大脑活动。更重要的是，延迟八小时的低剂量X射线照射治疗对于中风后运动功能的完全恢复仍然有效，这对于将研究结果转化为临床应用具有高度的临床相关性，因为这很可能发生在临床环境中，可能需要几个小时才能获得任何治疗。

皮质刺伤或光血栓缺血性中风后对小鼠进行全身X射线照射，而对照组小鼠不接受(假)照射。皮层刺伤后 7 天，经过 X 射线照射的小鼠的损伤面积缩小了 48%。磁共振成像显示，在诱发缺血性中风后的第一周内，X射线照射使中风小鼠的梗塞体积显着减少了43-51%。这些结果支持了一个常见的临床观察结果，即梗塞体积较小的中风患者通常具有改善的临床结果。

此外，X射线照射加速了皮层刺伤和缺血性中风后的窄豆行走、攀爬和握力等运动功能的显着恢复。例如，X射线照射的小鼠穿过窄梁的时间要短得多，脚滑的情况也更少，这表明X射线照射的小鼠在皮质刺伤和缺血性中风后不久表现出出色的运动协调性和平衡性。

研究小组还进行了系统级转录组分析，结果表明，经 LDIR 治疗的中风小鼠中上调的基因在与涉及小胶质细胞的炎症和免疫反应相关的通路中丰富。 LDIR 诱导抗炎和吞噬相关基因上调，并下调关键促炎细胞因子的产生。这表明 LDIR 治疗通过表达参与炎症和免疫反应的基因而具有强大的免疫调节作用。

更引人注目的是，他们的研究表明，LDIR 促进了运动皮层的轴突投射(大脑重新布线)，以及中风几个月后脑电图记录检测到的大脑活动的恢复。即使LDIR治疗在受伤后延迟了8小时，仍然保持了对运动恢复的充分治疗效果。

马教授说：“我们的研究结果表明，LDIR 是治疗 TBI 和中风患者的一种有前途的治疗策略。” “医用X射线照射设备在各大医院都普遍配备。我们相信，这一策略可用于解决未满足的医疗需求，在严重脑损伤(如 TBI 和中风)后的有限治疗窗口内加速运动功能恢复，需要进一步的临床研究来为患者提供潜在的治疗策略。”

研究结果发表在《大脑、行为和免疫》杂志上，标题为“低剂量电离辐射通过解决脑损伤和中风后的炎症反应促进运动恢复和大脑重新布线”。