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目的:通过观察表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对液压冲击脑损伤后核因子E2相关因子2(Nrf2)、caspase-3、caspase-12及炎性细胞因子表达变化的影响,探讨EGCG在液压冲击脑损伤所发挥的抗凋亡、抗炎的神经保护作用及其机制。方法:1体重为250g±50g的成年雄性SD大鼠24只,随机分成3组:假手术组(Sham Group)、脑损伤溶媒组(TBI+Vehicle Group)以及脑损伤干预组(TBI+EGCG Group),每组8只。后两组均实施麻醉后,于颅骨矢状缝右侧、冠状缝后约5mm处磨取骨窗,直径约4mm,常规行液压冲击,其中TBI+Vehicle组磨骨窗、液压冲击后给予腹腔注射生理盐水1ml,TBI+EGCG组磨骨窗、液压冲击后给予腹腔注射EGCG 50mg/kg+1ml生理盐水;Sham组大鼠常规麻醉后,头颅磨除骨窗,保持硬膜完整,但不行液压冲击伤。2所有动物在24h进行m NSS神经功能缺损评分,并过度麻醉,断头处死后迅速开颅取出脑组织。在大鼠脑组织损伤区前部切取大约100mg,应用Elliot公式测量大鼠脑组织中的含水量;在脑组织损伤区切取3-4mm左右冠状脑组织片,将其固定于多聚甲醛中,HE染色观察组织学变化、采用免疫组化法检测Nrf2及凋亡蛋白caspase-3、caspase-12的表达变化、采用原位末端标记法观察大鼠神经细胞的凋亡变化;将大鼠损伤区后部的脑组织迅速取出并置于液氮中储存,应用蛋白质印迹法来检测胞核胞浆Nrf2以及凋亡蛋白caspase-3、caspase-12含量变化,利用酶联免疫吸附法检测炎性细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表达变化。结果:1神经功能缺损评分液压冲击脑损伤24h后,SD大鼠出现明显的神经功能缺损症状,四肢肌张力增高、呼吸暂停、心率增快,弓背、竖毛、前肢屈曲和后肢强直。与Sham组相比较,TBI+Vehicle组在伤后24h神经功能缺损评分明显升高(9.500±0.926),TBI+EGCG组在伤后24h神经功能缺损评分也升高(7.875±0.835),但TBI+EGCG组在伤后24h神经功能缺损评分比TBI+Vehicle组降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。2大鼠脑组织含水量测定与Sham组相比,TBI+Vehicle组在伤后24h脑组织含水量明显升高(83.305±0.539),TBI+EGCG组在伤后24h脑组织含水量亦明显升高(80.846±0.550),但TBI+EGCG组低于TBI+Vehicle组,差异具有统计学意义(P<0.05)。3 HE染色组织学观察显微镜下脑组织切片HE染色可见,Sham组大鼠脑组织结构完整,细胞排列有序,胞核清晰,核膜完整,无水肿、出血。TBI+Vehicle组大鼠术后24h可见挫伤灶点状出血和水肿,挫伤灶周围脑组织可见组织结构高度疏松,细胞高度水肿,神经元间隙明显增大,神经元变性,细胞体积明显增大,胞浆淡染,细胞空泡样变明显,周围伴随有炎细胞浸润及胶质细胞增生。TBI+EGCG组大鼠术后24h挫伤灶周围脑组织亦可见组织结构疏松,细胞轻度水肿,神经元间隙增大,部分神经元变性,部分局部出现空泡样变,但TBI+EGCG组与TBI+Vehicle组相比较,细胞水肿显著减弱。4免疫组化法测定Nrf2及caspase-3、caspase-12表达Nrf2蛋白表达:与Sham组比较,TBI+Vehicle组与TBI+EGCG组大鼠挫伤灶周围脑组织中神经元和神经胶质细胞中的Nrf2表达显著增高,但TBI+EGCG组(0.391±0.060)高于TBI+Vehicle组(0.282±0.055),差异具有统计学意义(P<0.05)。caspase-3蛋白表达:与Sham组比较,TBI+Vehicle组与TBI+EGCG组大鼠挫伤灶周围脑组织中caspase-3阳性细胞平均光密度值显著增高,但TBI+EGCG组(0.264±0.029)低于TBI+Vehicle组(0.371±0.038),差异具有统计学意义(P<0.05)。caspase-12蛋白表达:与Sham组比较,TBI+Vehicle组与TBI+EGCG组大鼠挫伤灶周围脑组织中caspase-12阳性细胞平均光密度值显著增高,但TBI+EGCG组(0.324±0.046)低于TBI+Vehicle组(0.426±0.036),差异具有统计学意义(P<0.05)。5原位末端标记法(TUNEL)检测凋亡细胞Sham组中仅能见极少量阳性细胞。与Sham组相比较,TBI+Vehicle组与TBI+EGCG组大鼠挫伤灶周围脑组织中凋亡阳性细胞数量显著增多,TBI+EGCG组(21.374±2.887)凋亡指数低于TBI+Vehicle组(29.548±2.919),差异具有统计学意义(P<0.05)。6蛋白质印迹法测定胞核、胞浆Nrf2及凋亡蛋白caspase-3、caspase-12含量胞核Nrf2蛋白表达:与Sham组比较,TBI+Vehicle组与TBI+EGCG组动物挫伤灶周围脑组织中胞核Nrf2表达显著增多,TBI+EGCG组胞核Nrf2蛋白表达(0.554±0.052)高于TBI+Vehicle组(0.337±0.058),差异具有统计学意义(P<0.05)。胞浆Nrf2蛋白表达:与Sham组比较,TBI+Vehicle组与TBI+EGCG组动物挫伤灶周围脑组织中胞浆Nrf2表达显著减少,TBI+EGCG组胞浆Nrf2蛋白表达(0.405±0.040)低于TBI+Vehicle组(0.537±0.032),差异具有统计学意义(P<0.05)。caspase-3蛋白表达:与Sham组比较,TBI+Vehicle组与TBI+EGCG组动物挫伤灶周围脑组织中caspase-3表达显著增多,TBI+EGCG组caspase-3蛋白的表达(0.664±0.023)低于TBI+Vehicle组(0.814±0.028),差异具有统计学意义(P<0.05)。caspase-12蛋白表达:与Sham组比较,TBI+Vehicle组与TBI+EGCG组动物挫伤灶周围脑组织中caspase-12表达显著增多,TBI+EGCG组caspase-12蛋白表达(0.545±0.018)低于TBI+Vehicle组(0.764±0.030),差异具有统计学意义(P<0.05)。7 ELISA检测IL-1β、IL-6、TNF-αIL-1β表达:与Sham组比较,TBI+Vehicle组与TBI+EGCG组大鼠挫伤灶周围脑组织中IL-1β表达明显增高,TBI+EGCG组IL-1β表达(576.078±55.986)低于TBI+Vehicle组(809.422±68.577),差异具有统计学意义(P<0.05)。IL-6表达:与Sham组比较,TBI+Vehicle组与TBI+EGCG组大鼠挫伤灶周围脑组织中IL-6表达明显增高,TBI+EGCG组IL-6表达(251.603±9.500)低于TBI+Vehicle组(306.207±13.524),差异具有统计学意义(P<0.05)。TNF-α表达:与Sham组比较,TBI+Vehicle组与TBI+EGCG组大鼠挫伤灶周围脑组织中TNF-α表达明显增高,TBI+EGCG组TNF-α表达(23.167±4.068)低于TBI+Vehicle组(31.800±2.103),差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:1液压冲击脑损伤后出现Nrf2、caspase-3、caspase-12及炎性细胞因子表达增高,在继发性脑损伤发病机制中发挥重要作用。2 EGCG通过上调Nrf2的活性,抑制凋亡蛋白caspase-3、caspase-12和炎性细胞因子的表达,发挥抗神经细胞凋亡、抗炎的神经保护作用。