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研究背景:创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)仍然是现代社会的主要公共健康问题,致残率和死亡率都很高。TBI分为原发性脑损伤和继发性脑损伤。原发性脑损伤是受伤当时立即发生,由外力直接造成的脑组织损伤。继发性脑损伤是指原发性脑损伤后一系列复杂的内源性病理生理过程被触发而造成神经细胞的损伤,又称为二次脑损伤。引起继发性脑损伤的主要病理生理过程主要包括氧化应激、谷氨酸兴奋毒性、炎性反应、离子平衡紊乱、血管渗透性增加、血脑屏障破坏等。其中氧化应激在继发性脑损伤中扮演重要角色。TBI后生成大量活性氧自由基和氮自由基,这些过量的自由基超过了体内抗氧化防御系统的降解能力,活性氧簇等有害毒物在体内大量堆积,导致脂质过氧化、蛋白质和DNA结构破坏,导致神经细胞损伤和死亡,因而造成神经功能障碍。核因子 E2 相关因子 2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)是机体调节氧化应激的关键因子。在生理情况下,Nrf2与Keap1和Cul3结合形成复合体,防止Nef2从胞浆进入胞核。Cul3是泛素连接酶,可以使Nrf2泛素化,从而被蛋白酶降解,使细胞内Nrf2处于一个平衡状态。在应激条件下,Keap1的空间构象发生改变,Nrf2从复合体中解离出来,未被降解的Nrf2进入细胞核,与Maf结合形成异二聚体激活ARE序列,从而启动Ⅱ相解毒和抗氧化基因等下游保护基因的转录。其中NQO-1和HO-1在对抗氧化应激和外来有害物质方面起重要作用。青藤碱是从中药青风藤中分离提纯获得的活性碱,临床上主要用于治疗类风湿性关节炎及系膜增生性肾小球肾炎。大量实验证明青藤碱具有抑制炎症反应、抑制免疫和细胞保护等多种药理作用。青藤碱在脑缺血、脑出血和神经退行性疾病等多种中枢神经系统疾病模型中表现出神经保护作用。然而青藤碱在TBI中的作用研究较少,相关机制也尚不清楚。因此,本实验通过建立小鼠TBI模型,探讨TBI后使用青藤碱是否起到神经保护作用及其分子机制。目的:本实验在雄性ICR小鼠TBI模型中,通过腹腔注射青藤碱后,探讨其神经保护作用及可能的分子机制。方法:1、实验模型建立及分组,选取健康成年雄性ICR小鼠,采用改良的Feeney法制作TBI模型。小鼠被随机分成4组:sham组、TBI组、TBI+溶剂组和TBI+SIN(30mg/kg)组;2、观察SIN对小鼠TBI后神经功能及脑水肿的影响;3、Western blot检测脑组织中凋亡相关蛋白Bcl-2和cleaved caspase-3的表达水平,用TUNEL检测脑组织切片中神经元凋亡;4、检测脑组织中丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPx)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性;5、Western blot检测脑组织中NQO-1、HO-1、胞浆胞核Nrf2的表达,免疫荧光双染检测Nrf2的定位表达;6、实时定量PCR检测脑组织中NQO-1和HO-1的mRNA表达水平。结果:(1)与TBI组相比,青藤碱处理后明显降低了小鼠脑水含量(P<0.001)和神经元凋亡指数(P<0.001),明显提高了神经功能评分(1P<0.01)。(2)青藤碱减轻了小鼠创伤性脑损伤后脑组织氧化应激,具体表现为青藤碱处理后明显降低了小鼠脑组织MDA水平(P<0.001),SOD和GPx的活性明显提高(P<0.001,P<0.001)。(3)创伤性脑损伤后,Nrf2从细胞质转移至细胞核,而使用青藤碱后促进了这样转移,增加了 NQO-1和HO-1在蛋白和mRNA水平的表达。结论:我们的实验数据表明,在小鼠创伤性脑损伤模型中使用青藤碱可以降低氧化应激,减轻脑水肿,抑制神经元凋亡,改善小鼠神经功能评分,起到神经保护作用。青藤碱的神经保护作用可能是通过激活Nrf2-ARE通路获得的。