既往研究表明,脊髓损伤(SCI)后星形胶质细胞的活化和胶质疤痕的形成以及减少脊髓组织水肿有利于减轻神经纤维束发生逆行性变性。水通道蛋白4(AQP4)高度表达于星形胶质细胞突起上,并具有调节星形胶质细胞的迁移和疤痕形成以及中枢神经水平衡等一系列功能。因此AQP4可能参与SCI神经纤维变性的病理过程。为验证此假设,我们制作了右侧第4颈髓红核脊髓束横断模型,比较研究了成年AQP4基因敲除(AQP4-/-)小鼠和野生型(AQP4+/+)小鼠术后1-6周前爪运动能力、损伤髓节炎性反应、胶质疤痕形成以及红核脊髓束和红核神经元胞体的逆行性变性程度。自发性直立探究行为学测试结果显示术后两种基因型小鼠均丧失单独使用右前爪触壁能力。脊髓切片病理组织学分析结果显示,较AQP4+/+组相比,AQP4-/-组损伤范围大；胶质纤维酸性蛋白阳性星形胶质细胞向损伤处迁移能力减弱,瘢痕形成不良；红核脊髓束所在的脊髓背外侧束内神经元微管相关蛋白1阳性轴突的退行性严重。中脑尼氏染色及荧光金逆行标记结果显示,AQP4-/-组损伤侧红核神经元胞体的萎缩和数量减少较AQP4+/+组更明显。上述实验结果证实AQP4基因缺失导致脊髓半横断后脊髓损伤范围扩大、星形胶质细胞迁移和疤痕形成障碍,从而加剧小鼠红核脊髓束横断后逆行性溃变。