背景颅脑创伤在平战时发生率都较高,特点是病情急、创伤重、变化快,其伤死率和残废率均很高,常引起组织结构破坏、脑水肿、细胞损害,以及全身神经内分泌系统变化的影响。而在高温高湿环境下,特别是军事作战及长时间高强度作业时,由于大量产热,在高湿度的环境下汗液蒸发困难,加之持续暴露于高温环境下接受大量的外加热,导致体热平衡失调、水盐代谢紊乱、血液循环衰竭等,可造成体内温度增高、代谢率增加、体液丧失和内环境失衡紊乱等;在此基础上合并脑损伤,脑组织水肿将更显著。我国东南沿海长年处于高温高湿环境下,加强对这种特殊环境下创伤性脑水肿的研究,有助于认识其病理生理变化及机制,对提高高温高湿环境下颅脑外伤的救治水平,做好卫勤保障工作,具有重要的现实指导意义。AQP4是新近发现的与水转运密切有关的膜蛋白。其中,AQP4在脑组织中含量最高,AQP4在脑组织的分布提示其对脑组织水分子的转运起主导作用,在生理和病理状况下,脑组织中AQP4在缓冲K~+、维持体内液体平衡、感受中枢性渗透压及形成、消除脑水肿等方面具有重要作用。随着AQP4在脑水肿形成机制及治疗脑水肿方面的深入研究,我们逐渐认识到他们在脑水肿形成机制上有着非常重要的作用。故此通过研究高温高湿环境下的创伤性脑水肿组织的AQP4表达,寻求脑水肿在分子水平上的治疗机制。目的本实验旨在研究高温高湿环境下实验大鼠颅脑损伤后创伤区脑组织水通道蛋白4(AQP4)表达的影响及脑含水量变化情况,探讨局部应用PLGA-地塞米松治疗创伤性脑水肿的分子机制,为其临床应用进一步提供理论基础。方法在第一部分,成年健康雄性SD大鼠64只,随机分为常温无创组16只((25℃、RH 50%),常温创伤组(16只),高温高湿无伤组16只(35℃、RH 85%),高温高湿创伤组(16只)。采用Feeney自由落体法建立大鼠急性颅脑损伤模型。常温无创组为正常大鼠,给予正常饲养并置于,不作头颅打击,术后不给予特殊处理;常温创伤组组行开颅手术并作头颅打击,高温高湿无创组动物同样不予处理后置入35℃、RH 85%的环境,高温高湿创伤组动物制造打击模型后置入高温高湿环境中。以上四组动物分别于6h、24h时间点断头处死送脑组织含水量、HE染色后组织学观察、AQP4蛋白和mRNA的表达检测及电镜观察。第二部分,64只大鼠制作模型同高温高湿创伤组,再被随机分为四组:局部PLGA-地塞米松组,大剂量激素组,甘露醇组和空白对照组。大剂量激素和甘露醇组动物分别在致伤后立即接受5mg/kg和2g/kg剂量的静脉注射,并于6小时后追加维持剂量一次。24h后以干湿重法测量脑含水量变化,免疫组化和原位杂交方法分析测定AQP4蛋白和mRNA的表达,HE组织学和电镜观察同第一部分。结果组织形态学观察显示颅内局部应用PLGA-地塞米松治疗,可明显减少脑内微血管的液性渗出;维护细胞及细胞器的正常结构,减轻细胞本身及线粒体、内质网等细胞器的水肿。与常温创伤组比较,高温高湿创伤组AQP4&mRNA的表达和脑组织含水量明显增加(P＜0.01);与空白对照组比较,大鼠颅脑损伤后PLGA-地塞米松和甘露醇静脉注射组能显著降低AQP4的表达和脑组织含水量(P＜0.05)。而PLGA-地塞米松和甘露醇静脉注射组之间,AQP4&mRNA的表达差异无显著性(P＞0.05)。实验结果还显示:大剂量激素组与空白对照组间对AOP4&mRNA表达和脑组织含水量的影响并无显著性差异。结论(1)局部应用PLGA-地塞米松可减轻高温高湿环境下创伤性脑水肿的生成;(2)局部应用PLGA-地塞米松和静脉注射甘露醇能减少脑水肿周围AQP4及mRNA的表达;(3)局部PLGA-地塞米松对创伤性脑水肿保护作用的机制之一可能是其影响AQP4表达,从而改变创伤区周围水的转运,能使脑创伤后脑组织水肿减轻。