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目的:创伤性脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)无论是在过去还是现在,都是全球范围内的主要健康问题之一,是造成脑损伤患者死亡和长期残疾的主要原因。TBI后受损脑组织启动炎症、氧化应激等级联反应导致继发性脑损伤,进而出现脑水肿、脑内血肿、脑组织缺血等病理生理变化损伤脑内正常组织。本研究旨在通过标准化的实验动物模拟TBI诱发继发性脑损伤,探讨一种已经通过美国FDA认证的药物FTY720对TBI后血脑屏障(Blood-brain barrier,BBB)的作用及潜在机制,并同时简单评估FTY720对TBI后炎症反应、神经功能及生存率的影响。方法:1.饲养标准化实验动物雄性ICR小鼠,采用自由落体法建立小鼠TBI模型。2.在TBI后不同的时间点取伤侧挫伤周围脑组织进行Western blot,检测不同时间点S1pr1(1-磷酸鞘氨醇受体)和紧密连接蛋白Claudin-5及Occludin的表达水平。3.后续实验所选择的时间点是根据上一个实验所测得的蛋白时程表达情况决定的。确定好后续实验时间点后,将小鼠分为4组,分别为:假手术组(Sham),脑外伤组(TBI),溶媒对照组(TBI+Vehicle),药物干预组(TBI+FTY720)。Sham组小鼠切开头皮后即给予缝合,TBI组小鼠切开头皮后诱导TBI,药物干预组小鼠在诱导TBI后腹腔注射FTY720,溶媒对照组小鼠在诱导TBI后腹腔注射等体积的生理盐水。4.分组情况见第3步,采取TUNEL和CD31荧光双标检测各组小鼠血管内皮细胞的凋亡数量。再分别使用Western blot和免疫荧光法评估ERK通路蛋白及紧密连接蛋白的变化,并使用Evans蓝渗透实验和干湿重对比法评估BBB的完整性和脑含水量。5.GFAP标记星形胶质细胞,IBA-1标记小胶质细胞,免疫组化法标记TBI后挫伤脑组织两种细胞的激活情况。6.采用改良的神经功能缺损评分(m NSS)评价各组小鼠的神经功能。最后,再统计除Sham组之外的各组小鼠死亡率。结果:1.随着时间的延续,TBI后伤侧脑组织的SIPR1表达量是增加的(与假手术组相比,伤后第一天P<0.05,伤后第三天P<0.001),而两种紧密连接蛋白的表达量随时间的延长而降低,并在TBI后第一天达到最低表达量[与假手术组相比Claudin-5(P<0.01),Occludin(P<0.05)],在第三天时,两种紧密连接蛋白的表达量已经开始上调。2.给予药物FTY720后,TBI后小鼠血管内皮细胞的凋亡数量相比于对照组和溶媒对照组的数量是降低的(P<0.001)。3.给予药物FTY720后,紧密连接蛋白的表达上调[与对照组和溶媒对照组相比,Claudin-5(P<0.05),Occludin(P<0.05)],ERK通路被抑制(P<0.05),Evans蓝的渗出减少了(P<0.001),同时减少的还有脑含水量(P<0.05)。4.给予药物FTY720后,TBI小鼠激活的星形胶质细胞(P<0.01)和小胶质细胞(P<0.01)数量显著降低。5.FTY720改善了TBI小鼠伤后第一天的神经功能(P<0.01),FTY720显著提高了TBI小鼠的存活率(P<0.05)。结论:本研究探讨了FTY720对BBB的基本组成结构血管内皮细胞的作用及其对TBI小鼠的治疗作用。通过抑制TBI后血管内皮细胞的凋亡及降低紧密连接蛋白的丧失,FTY720改善了TBI小鼠的BBB结构与功能,并改善了TBI小鼠的神经功能。此外,FTY720抑制了星形胶质细胞和小胶质细胞的活化,减轻了TBI后脑组织的炎症反应,促进了脑组织的功能恢复。最后,FTY720还显著地降低了TBI小鼠的死亡率。以上结果表明,FTY720治疗可以更好地促进TBI后BBB及神经血管单元(Neurovascular unit,NVU)的功能恢复。本研究同时也证实了S1PR1及ERK相关信号通路可能是治疗TBI的潜在靶点。