研究目的:创伤性脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)是神经外科最为常见的疾病之一,具有致死率高和致残率高的特点,对人类的健康造成严重危害。虽然目前国内对TBI的救治逐渐成熟,但是对TBI后继发的神经炎症和神经凋亡的研究正处在瓶颈期。内质网和线粒体之间可以形成相互作用的物理结构称为MAMs(Mitochondria-associated membranes),MAMs与细胞炎症及细胞凋亡反应关系紧密,本团队前期实验已经证实MAMs对早期TBI细胞内稳态至关重要,为内质网和线粒体之间物质转运提供平台,其在TBI后6小时到达高峰,在维持细胞活性的不同信号通路中具有重要作用,然而,MAMs结构在TBI的病理效应中仍然知之甚少。本实验通过小鼠脑创伤模型,探索MAMs在TBI早期的变化对小鼠神经外伤后神经功能、血脑屏障渗漏程度、神经炎症、细胞氧化应激以及神经凋亡的影响,并通过PACS-2 si RNA抑制MAMs上PACS-2蛋白的表达,探索MAMs结构上相关通路的变化规律,为今后颅脑损伤治疗提供新的思路。研究方法:1、CCI模型的制作及脑组织石蜡切片HE染色。2、通过对小鼠TBI前进行转染PACS2 si RNA,观察TBI后6小时的转染效果。3、通过m NSS评分,探索TBI后MAMs完整性的破坏导致小鼠神经功能的改变。4、通过小鼠TBI后3天检测EB渗透及脑组织干湿重比,探索TBI后MAMs形成障碍导致血脑屏障通透性的改变。5、通过小鼠TBI后检测脑组织WB结果,探索TBI后MAMs完整性的破坏导致钙稳态的改变。6、通过小鼠TBI后检测脑组织WB结果,探索TBI后MAMs完整性的破坏导致UPR活化后的改变。7、通过小鼠TBI后检测脑组织WB结果及DCFH-DA探针技术,探索TBI后MAMs完整性的破坏导致炎症反应和ROS的改变。8、通过小鼠TBI后3天检测皮层组织的TUNEL染色以及脑组织的WB结果,探索TBI后MAMs完整性的破坏导致神经细胞活性的改变。研究结果:1、小鼠脑组织HE染色显示经CCI打击后皮层严重缺损,创伤灶周围的脑组织出现水肿及坏死。2、通过免疫印迹及免疫荧光技术检测显示,TBI+PACS-2 siRNA组PACS-2及MFN2蛋白与TBI组相比表达降低,并且TBI+PACS-2 si RNA组PACS-2和Neu N与TBI组相比双染率降低,表明TBI后6小时MAMs结构生成减少,内质网和线粒体交互反应变少。3、通过m NSS评分显示,经过CCI打击的小鼠术后第一天m NSS评分均迅速升高,之后逐渐好转,其中TBI+PACS-2 si RNA组的恢复速度较TBI组及TBI+NC组在脑外伤后的第3天、5天、7天较为显著,表明TBI后通过阻断MAMs上相关蛋白功能,引发MAMs完整性的破坏可导致小鼠神经功能得到改善。4、通过检测小鼠TBI后第3天EB渗透及脑组织干湿重比显示,TBI+PACS-2 si RNA组小鼠血脑屏障通透性较TBI组明显降低,进而表明TBI后MAMs形成障碍导致血脑屏障通透性较TBI小鼠降低。5、通过免疫印迹技术检测IP3R1、GRP75、VDAC1及Sigma1r蛋白的变化规律表明,TBI+PACS-2 si RNA组小鼠脑组织内质网与线粒体之间钙离子转运与TBI组相比明显减少,由此进一步表明TBI后6小时MAMs结构生成减少,脑组织内质网与线粒体之间钙离子转运减少。6、通过免疫印迹技术检测PERK、eif2α、ATF4及GRP78的蛋白表达显示,TBI+PACS-2 si RNA组小鼠脑组织内质网应激后UPR活化与TBI组相比明显减少,由此表明TBI后6小时MAMs结构生成减少,脑组织内质网应激后UPR活化降低。7、通过蛋白免疫印迹技术检测IL-1β和TNFα的蛋白表达显示,TBI+PACS-2 si RNA组小鼠脑组织内炎症反应与TBI组相比明显减少,由此表明TBI后6小时MAMs结构生成减少,脑组织内炎症反应减少;通过DCFH-DA探针技术检测脑组织内的ROS变化显示,TBI+PACS-2 si RNA组小鼠脑组织内ROS含量与TBI组相比明显减少,由此表明TBI后6小时MAMs结构生成减少,脑组织内氧化应激减少。8、通过免疫印迹及免疫荧光技术检测显示,TBI+PACS-2 si RNA组小鼠脑组织凋亡与TBI组相比明显减少,由此表明TBI后6小时MAMs结构生成减少,改善TBI小鼠3天后的脑组织凋亡。研究结论:通过抑制小鼠PCAS-2蛋白表达,阻断MAMs上相关蛋白功能,引发MAMs完整性的破坏,内质网线粒体早期交互反应减少,可改善小鼠重度TBI后神经功能、线粒体钙超载、早期UPR活化、早期炎症、氧化应激、脑组织凋亡及血脑屏障渗漏程度。