【目的】本研究通过建立中度TBI大鼠模型,检测海马组织内与线粒体氧化应激相关的microRNA及相应靶蛋白表达变化,探索脑外伤后认知损害的分子机制。【方法】(1)建立大鼠CCI模型,分组包括假手术组及伤后1h、12h、1d、3d;(2)取海马组织进行组织病理学检查、凋亡检测,并检测海马组织内MDA含量和总SOD活力,明确海马组织内神经元损伤情况;(3)通过基因芯片技术及蛋白质免疫印迹法检测海马组织内与氧化应激相关microRNA及相应靶蛋白的表达变化情况。【结果】(1)TBI导致海马CA1区出现明显的神经元变性坏死,且神经元损伤情况在伤后3d内随时间加重。(2)TBI后海马组织CA3区神经元出现快速、明显、持久的DNA损伤;(3)TBI导致大鼠海马组织遭受明显的ROS攻击损伤,出现脂质过氧化产物MDA含量升高,且伴有抗氧化防御能力受损,表现为总SOD活力的下降;(4)氧化应激相关蛋白SIRT1、Fox O3a、Trx-2在伤后不同时间点均表现出先下降再升高的表达趋势,极值出现在伤后12h;PGC-1α在伤后1d有所恢复,至伤后3d再次出现下调;SOD2的蛋白水平变化无统计学意义;(5)基因芯片检测及聚类分析结果显示miR-221和miR-23a分别作为SIRT1和PGC-1α的靶基因,参与脑外伤后氧化应激的病理生理进程。【结论】TBI后大鼠海马组织中miR-221表达水平显著提高,导致靶蛋白SIRT1表达下降,并对下游靶蛋白FoxO3a、PGC-1α、Trx-2的直接诱导作用减弱,同时由于FoxO3a及PGC-1α乙酰化水平增高,使得下游Trx-2蛋白表达受抑制,导致机体抗氧化应激的能力削弱。此外miR-23a/PGC-1α也可能作为调控机制之一参与TBI后氧化应激反应。