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目的：建立大鼠颅脑损伤(traumatic brain injury, TBI)模型,观察人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells, hUC-MSCs)在损伤脑组织中存活、迁移和分化情况,以及对损伤神经功能恢复的影响；初步探讨hUC-MSCs治疗颅脑损伤的作用机制，为其在颅脑损伤治疗的应用提供理论依据。方法：取足月妊娠剖宫产健康新生儿的脐带，D-Hank’s液充分洗去残留血液,剔除脐动脉和脐静脉，将剩余的脐带间质组织剪成约1mm3大小的组织块，用0.2%胶原酶Ⅱ消化后放入含有20%胎牛血清（fetal bovineserum, FBS）、100U/ml青霉素，100μg/ml链霉素的DMEM/F12中培养。观察原代培养细胞的形态学变化，当细胞达到80％~90％汇合时，进行消化并传代培养。收集消化后的细胞，流式细胞术检测CD45-PE、CD90-PE、CD105-PE、CD73(SH3)-PE、CD11b-PE和CD34-FITC、CD19-FITC，HLA-DR (HLA-II)-FITC，并以小鼠IgG1-PE和小鼠IgG1-FITC作为同型对照。选健康成年雄性Sprague-Dawley (SD)大鼠，体重270g~320g，采用液压冲击法制备颅脑损伤模型，24h后，依照改良神经功能评分(modifiedNeurological Severity Score, mNSS)标准进行神经功能评分（Table1），将7~12分（中度损伤）的50只大鼠纳入试验并随机分为三组：(1) hUC-MSCs组：20只，评分结束后将1,1’-双十八烷-3,3,3’,3’-四甲基吲哚羰花青-高氯酸盐(1,1’-dioctadecyl-3,3,3’,3’-tetramethylindocarbocyanine perchlorate, DiI)标记的第5代hUC-MSCs移植到颅脑损伤部位，取两点，每点5μl，总细胞数为1×10~6个；(2)磷酸盐缓冲液(phosphate buffered saline, PBS)组：20只，颅脑损伤部位以PBS替代hCU-MSCs注射，亦取两点，每点5μl；(3)单纯颅脑损伤组：10只，仅行颅脑损伤，损伤部位既不移植hUC-MSCs，亦不注射PBS。另随机选10只大鼠为（4）假手术组：只开骨窗，不行颅脑损伤，亦不注射hUC-MSCs或PBS。大鼠于hUC-MSCs移植/PBS注射后第1、7、14、21、28d采用mNSS进行神经功能评分，观察大鼠神经功能改善和恢复情况。评分结束后处死大鼠，取脑组织行连续冰冻切片，厚5μm。免疫荧光方法检测hUC-MSCs在脑组织内存活、迁移、分化情况，以及胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillaryacidic protein, GFAP)、神经元特异性烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)、微管相关蛋白2(microtubule-associated protein2, MAP-2)、八因子相关抗原(factor VIII related antigen，Ⅷ-RAg)、神经微丝（neurofilament，NF）、巢蛋白（Nestin）的表达情况。结果：原代细胞培养24h后观察到有少量细胞贴壁，8~10d后细胞大部分贴壁。2w时，细胞汇合达到80％～90％，消化后按1:2或1:3的比例传代。细胞传代后生长迅速，形态均一，5~6d可传一代。流式细胞术检测结果显示：hUC-MSCs表达间充质干细胞表面抗原CD73、CD90、CD105，不表达造血前体细胞表面抗原CD34、B型淋巴细胞表面抗原CD19、中性粒细胞表面抗原CD11b、白细胞表面抗原CD45和HLA-DR，从而证实该细胞是MSCs。移植前采用噻唑蓝[3-(4,5)-dimethylthiahiazol-2-y1-2,5-diphenytetrazolium bromide, MTT]法检测hUC-MSCs细胞活力，细胞存活率达95%以上。移植hUC-MSCs移植后28d内，hUC-MSCs组死亡1只，死亡率4.8%；PBS组死亡10只，死亡率33.3%；单纯颅脑损伤组死亡6只，死亡率37.5%。hUC-MSCs组的死亡率低于PBS组和单纯颅脑损伤组，差异有统计学意义（P<0.05）。PBS组（5只）和单纯颅脑损伤组（3只）出现明显腹胀，hUC-MSCs组未发现明显腹胀的大鼠。hUC-MSCs组和PBS组比较，差异无统计学意义（P>0.05）；hUC-MSCs组和单纯颅脑损伤组比较，差异有统计学意义（P<0.05）。神经功能评分结果（Table3）显示：hUC-MSCs移植后，神经功能评分有随时间变化趋势，hUC-MSCs组神经功能恢复优于PBS组和单纯颅脑损伤组，差异有统计学意义（P<0.05）。hUC-MSCs移植28d后，脑组织切片行免疫组织荧光检测，发现hUC-MSCs在损伤灶存活，沿白质方向迁移且部分迁移至血管周围。部分移植细胞表达神经干细胞标志Nestin、神经元细胞标志NSE、NF、MAP2、星形胶质细胞表面标志GFAP和血管内皮细胞标志Ⅷ-R Ag。脑组织切片经4’,6-二脒基-2-苯基吲哚(4’,6-diamidino-2-phenylindole, DAPI)染核发现，脑组织损伤部位细胞核碎裂、溶解，以PBS组和单纯颅脑损伤组数量为多，而hUC-MSCs移植组数量较少。结论:1. hUC-MSCs移植可明显促进大鼠颅脑损伤后神经功能恢复。2. hUC-MSCs可在大鼠颅脑损伤部位存活、迁移，并表达GFAP、NSE、MAP2、NF、Nestin、Ⅷ-R Ag。3. hUC-MSCs移植对颅脑损伤后消化系统功能的恢复可能发挥一定作用。