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目的探讨水通道蛋白-4(aquaporin-4,AQP4)在创伤性脑水肿形成过程中的表达变化规律及其意义。方法成年wistar大鼠200只(不分雌雄),体重200~250g,随机分为创伤组与对照组;创伤组以改进的Feeney氏法制作大鼠脑外伤模型,按1h、2h、3h、24h、72h时间段分为5小组,每小组各5只。应用干-湿重法、HE染色、透射电镜、免疫组化等方法,检测各时段脑组织含水量的变化、组织形态学变化及AQP4的表达变化。实验结果采用图像分析技术进行分析。对照组仅行头皮切开,不作损伤处理。结果在正常对照组,AQP4的表达主要存在于脉络丛上皮细胞、室管膜细胞等;在创伤后1h,AQP4的表达即明显增加,AQP4除在大鼠脉络丛、海马、齿状回、视上核、室旁核、室管膜细胞及大脑皮质等处有明显表达外,还呈弥散性地表达于背侧丘脑、基底核及大脑纵裂两侧皮质深部;在伤后3h,AQP4阳性表达达到高峰。之后,AQP4的表达呈下调趋势,24h及72h可见脑室脉络丛、病灶周围及大脑皮质下AQP4有阳性表达。图像分析显示,AQP4免疫组化阳性表达区域的平均光密度值与对照组比较,在1h、2h、3h具有显著差别(P<0.05),而在24h及72h并无差别(P>0.05)。而病灶区域脑组织含水量,从1h到24h呈轻度升高,但与正常组比较无显著性差异(P>0.05),72h含水量增高显著(P<0.05);对侧相应区域脑组织含水量具有相似的表现,但各时段脑组织含水量无差别(P>0.05);各时段病灶区与对侧相应区域脑组织含水量相比较,也无明显差别(P>0.05)。超微结构显示,在创伤后3h,除神经元胞浆内线粒体肿胀外,其余结构无明显改变;伤后24h,线粒体肿胀明显,细胞器结构模糊,胞浆呈均质化改变,胞核溶解,但细胞轮廓尚存;伤后72h,线粒体仍然肿胀,但较24h明显减轻。结论①在脑外伤早期,AQP4强烈表达,及时调节细胞内外水、电解质平衡,以维持中枢神经系统正常功能,提示AQP4在创伤性脑水肿形成的早期,参与了脑外伤后的应激反应。②在脑外伤后期,由于AQP4表达下调,其活性降低,同时,因脑外伤后兴奋性氨基酸增多、Ca2+超载等多种因素的作用,导致水、电解质调节失代偿,从而引起脑组织含水量增加,出现脑水肿。