[研究背景]创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)是由各种原因导致的颅脑外伤性疾病,其特点是高发病率和高死亡率,在全球范围内引起普遍关注,许多TBI患者将遗留永久的神经功能障碍,或者导致终身残疾,这给家庭、社会带来巨大经济负担。TBI的原发性损伤会直接损伤大脑神经元;继发性损伤,如脑神经元凋亡、炎症、钙超载、自噬、氧自由基损伤等,很大程度上决定了患者的转归和预后。原发性损伤无法逆转,所以研究的重点集中在如何减轻继发性脑损伤,以及在此期间的治疗干预措施,减少并发症,改善预后和提高患者的生存质量等。小胶质细胞(microglia,MG)是人体中枢神经系统(center nervous system,CNS)的第一道防线,能对脑损伤和疾病作出反映,在感染、中毒、缺血缺氧等方面扮演了重要角色。MG的功能往往被看作是一把“双刃剑”,一方面,通过氧化应激反应,释放氮基团与活性氧自由基,加重神经元变性坏死;另一方面,可以对外界的有害刺激做出某种防御性保护。目前针对TBI的继发性损伤,医学界一直在探索和寻找针对其有效的治疗方法,右美托咪定(dexmedetomidine,DEX)是一种高选择性α2肾上腺素能受体激动剂,目前广泛应用于重症患者的镇静治疗。近年来大量研究表明DEX具有抗炎、抗细胞凋亡和抗氧化的作用,在神经系统疾病中发挥保护作用,但作用机制和靶点尚不确切。综上所述,本实验通过构建TBI大鼠模型,探明DEX是否通过抑制小胶质细胞的激活来抑制TBI后神经元的死亡,从而改善神经行为功能。为右美托咪定治疗TBI的药理机制提供新理论基础。[目的]研究TBI后各时间大鼠皮质和海马MG的激活情况和神经元死亡的病理变化,探究DEX对TBI的神经保护作用,为临床应用DEX治疗TBI提供理论依据。[方法](1)应用Feeney自由落体法构建SD大鼠TBI模型,实验分为3组:sham组(假手术组)、TBI+NS组(大鼠造模后10min腹腔注射生理盐水)、TBI+DEX组(大鼠造模后10min腹腔注射DEX 100 μg/kg)。(2)在TBI造模成功后各不同时间点(3h、8h、1d、3d、7d)开始采用改良神经功能评分(modified neurological severity scores,mNSS)对各组大鼠进行神经功能评分。(3)完成神经功能评分后,在上述各不同时间点处死大鼠,然后进行下述实验:①通过尼氏染色观察各组大鼠皮质损伤区和海马区脑组织神经元形态学变化。②采用免疫组化法检测各组大鼠皮质损伤区和海马区Ibal-1(MG的标记物)的表达情况,以观察MG的活化程度。[结果](1)改良神经功能评分:TBI后各组的mNSS均较sham组明显增高(P<0.05);与TBI+NS组相比,TBI+DEX组大鼠的mNSS显著降低(P<0.05)。(2)尼氏染色:①与sham组比较,TBI+NS组各时间点损伤区脑皮质和海马的神经元发生固缩性坏死,细胞胞体缩小,染色加深,部分神经元发生变性、水肿,甚至细胞崩解,胞浆空泡形成,核固缩的神经元明显增加(P<0.05);②与TBI+NS组比较,TBI+DEX组损伤区脑皮质和海马的神经元变性、水肿减轻,胞浆空泡减少,神经元损伤明显减轻(P<0.05)。(3)免疫组化检测:MG特异性标记物Ibal-1的表达:①sham组Ibal-1的表达很少甚至难以发现;②与sham组比较,TBI+NS组、TBI+DEX组的Ibal-1蛋白表达增加,有统计学差异(P<0.05),7d时,Ibal-1的表达有所下降,但仍高于sham组;③与TBI+NS组比较,TBI+DEX组Ibal-1蛋白表达显著降低(P<0.05)。[结论](1)TBI后早期出现MG激活,提示MG参与TBI的继发性损伤的病理过程;(2)TBI后给予DEX干预,可减少小胶质细胞的激活,减少神经元的固缩性坏死,减轻TBI的继发性损害,从而发挥神经保护作用。