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目的： 治疗中枢神经系统（CNS）损伤着重在于修复神经突起并减少细胞凋亡。有文献报道神经元产生的FGF10在脑损伤后可产生潜在的神经保护作用。内源性FGF10在脑缺血模型中明显上调，且主要表达于神经元细胞中。且外源性FGF10治疗可有效缓解脑缺血损伤，并抑制神经元凋亡。然而，内源性FGF10在脊髓损伤后中的作用却鲜有报道。本研究旨在探讨FGF10在体内外对急性脊髓损伤的神经保护作用及其促进神经突起修复和防止细胞凋亡的机制。我们进一步研究了SCI后炎症反应的机制以及FGF10介导的相关炎症保护机制。 方法： 将SPF级健康雌性Sprague-Dawley大鼠，采用数字表法随机分为4组：假手术组、SCI组、SCI+FGF10组、SCI+ PI3K特异性抑制剂组，每组5只。后三组予以椎板切除术+脊髓夹闭处理+加相应处理，假手术组仅行椎板切除术。Western blot检测脊髓损伤后0，6，12小时，1，2，3，7，14天里内源性FGF10， FGF1，FGF2损伤后0，6，12小时，1，2，3，7，14天里内源性FGF10，FGF1， FGF2和FGF7表达情况，以及微管蛋白MAP2以及AcTub的表达情况，以及脊髓损伤后1天FGFR2/PI3K/Akt通路激活情况。取以上各组的脊髓组织损伤部位做石蜡切片，免疫荧光检测脊髓损伤1天后FGF10在神经（NEUN），神经炎症细胞（Iba-1，CD68），以及星形胶质细胞（GFAP）中的表达情况。免疫组化检测 FGF7,FGF1,FGF2 在脊髓损伤部分的表达情况。检测假手术组， SCI 组， SCI+FGF10组和SCI+FGF10+PI3K特异性抑制剂组1，3，5，7，14，21，28天的BBB评分评价行为学变化情况。HE，尼氏染色以评价28天神经保护作用， Western blot检测Cleaved-caspase3，Bax和Bcl-2等凋亡蛋白表达情况以及微管蛋白 MAP2 以及 AcTub 的表达情况。免疫荧光检测脊髓损伤 3 天后神经元内Cleaved-caspase3表达情况，28天神经保护指标微管蛋白指标AcTub标记的轴突损伤情况。为检测FGF10对脊髓损伤后炎症反应的影响，动物分组为假手术组， SCI组和SCI+FGF10组，每组5只。检测脊髓损伤1天后Iba-1，TNF-α，IL-6等炎症因子激活作用以及TLR4，pIκBα，IκBα和P65等通路蛋白。免疫荧光检测脊髓损伤1天后Iba-1标记的神经炎症细胞中TNF-α，IL-6和TLR4表达情况，免疫组化检测Iba-1标记的神经炎症细胞在脊髓损伤部分的大体情况。 体内实验中为模拟神经元损伤，PC12 细胞实验分组为：正常组、H2O2组、H2O2+FGF10组、H2O2+ FGF10+siFGFR2组。利用siRNA敲低FGFR2的表达，Western blot检测四组中Cleaved-caspase3，Bax和Bcl-2等凋亡蛋白表达情况以及微管蛋白 MAP2 和 AcTub 的表达情况。免疫荧光检测各组 PC12 细胞中Cleaved-caspase3表达情况以及AcTub标记微管损伤情况。为模拟脊髓炎症细胞模型，我们将BV2细胞实验分组为正常组、炎症模型组、炎症模型+FGF10 TLR4组。在体外培养BV2细胞，利用LPS激活TLR4通路，Western blot检测三组中p-IκBα，IκBα和P65等通路蛋白的表达情况。免疫荧光检测BV2细胞中TLR4表达情况和P65的转核情况。 结果： 在本研究中，我们发现FGF10主要由神经元和小胶质细胞/巨噬细胞产生，并且在脊髓损伤后急性期表达明显增强。外源性FGF10通过抑制细胞凋亡和通过激活FGFR2/PI3K/Akt信号通路修复神经突起，从而改善损伤后的功能恢复。用LY294002抑制PI3K/Akt通路可部分逆转FGF10的治疗作用。此外，FGFR2的siRNA敲除抑制了FGF10激活的PI3K/Akt通路，并在体外消除了其抗凋亡和轴突修复的作用。此外，FGF10还通过抑制TLR4/NF-κB通路干扰小胶质细胞/巨噬细胞的活化和增殖，减少SCI后促炎细胞因子的表达。 结论： 本实验第一次证明急性SCI后FGF10在神经元和小胶质细胞/巨噬细胞中表达明显增加。外源性给予FGF10可激活FGFR2/PI3K/Akt信号通路，从而有助于神经功能恢复，抑制 PI3K/Akt 信号通路以及敲除 FGFR2 基因均逆转 FGF10的治疗效应。同时，FGF10 可抑制TLR4/NF-κB通路来阻止小胶质细胞/巨噬细胞的活化和增殖，并下调损伤后的炎症因子表达（图 7）。由于内源性 FGF10在中枢神经系统损伤后具有潜在的神经保护作用，我们的研究结果提示，内源性FGF10 可能成为治疗中枢神经系统损伤的有效靶点。因此，急性脊髓损伤后FGF10表达增加是一种内源性的自我保护反应，提示FGF10可能是一种治疗中枢神经系统损伤的潜在方法。