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目的:探究亚低温在重型颅脑外伤后对小鼠损伤侧皮层及海马神经元树突及棘突的保护作用及其相关机制。方法:雄性成年THY1-GFP转基因小鼠290只,随机分为假损伤常温组(n=70),假损伤低温组(n=20),颅脑创伤常温组(n=70),颅脑创伤低温组(n=90),颅脑创伤低温+DMSO组(n=20),颅脑创伤低温+K252a组(n=10)及颅脑创伤低温+LY294002组(n=10)。假损伤组麻醉后仅使用磨钻钻孔,不进行脑皮层撞击;颅脑创伤常温组麻醉后使用磨钻钻孔,并构建重度控制性脑皮层撞击模型,且整个实验过程中保持体温在37℃;颅脑创伤低温组麻醉后使用磨钻钻孔,并构建重度控制性脑皮层撞击模型,损伤后立即给予全身亚低温处理,并维持33℃4小时;颅脑创伤低温+DMSO组,颅脑创伤低温+K252a组及颅脑创伤低温+LY294002组接受脑室内药物注射。各实验组小鼠在损伤前后均进行全身情况,神经反射观察及体温监测。重型颅脑损伤后1天及7天各实验组小鼠心脏灌注取脑,观察组织形态学改变(包括大体形态,皮层缺损及NEUN,NF200免疫荧光),荧光显微镜观察损伤侧皮层第V/VI层及海马区域神经元树突及棘突的变化,同时使用免疫印迹技术检测损伤侧皮层及海马区域突触蛋白,BDNF,Trk B,p Trk B,AKT,p AKT的组织含量。30只小鼠进行转棒实验及水迷宫实验检测小鼠的运动功能及学习记忆功能。结果:损伤常温组及亚低温组死亡率未见明显差异,且重型颅脑损伤后均出现昏迷及明显的损伤后神经反射消失。亚低温组脑温及肛温明显下降。重型颅脑损伤后1天大体形态学观察及显微观察损伤常温组及亚低温组均可观察到明显的皮层出血及缺损等损伤后改变,但亚低温组皮层损伤程度较轻。免疫荧光染色显示亚低温组NF200阳性的泡状结构较损伤常温组明显减少。亚低温在重型颅脑损伤后1天及7天对损伤侧皮层第V/VI层及海马区域神经元树突及棘突起保护作用。这种保护作用可被K252a及LY294002所抑制。行为学实验显示亚低温能够明显改善小鼠的运动功能及学习记忆功能。免疫印迹结果显示亚低温可明显升高重型颅脑损伤后1天及7天损伤侧皮层及海马区域突触蛋白Glu R1,PSD-95蛋白及BDNF的表达量。重型颅脑损伤后1天K252a可明显抑制损伤周围区皮层BDNF,p Trk B,以及突触蛋白Glu R1,PSD-95的组织含量。LY294002可明显抑制损伤周围区皮层BDNF,p Trk B,p AKT以及突触蛋白Glu R1,PSD-95的组织含量。结论:亚低温在重型颅脑损伤后1天及7天可明显抑制大脑皮层及海马区域神经元树突的变性和棘突密度的下降,并对TBI后小鼠的运动功能及学习记忆功能有明显的保护作用。重型颅脑外伤后亚低温可在损伤后1天明显促进损伤周围区皮层内源性BDNF的表达并激活BDNF/Trk B下游PI3K/AKT通路,促进AKT的活化,对损伤侧皮层树突及棘突起保护作用。