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目的:利用生物信息学及统计学方法,对颅脑创伤（Traumatic brain injury,TBI）患者血清外泌体（Exosome,Exo）micro RNA（miRNA或miR）的测序结果及GEO数据集的相关数据进行联合对比分析,寻找TBI后差异表达的miRNA,预测其可能的生物功能及参与的信号通路,探索差异性表达miRNA在TBI患者体内表达水平的变化,探讨其在TBI早期诊断、评估及预测预后中的效能,以期获得特异性miRNA的临床应用价值。方法:1.选取山西医科大学第一医院所收治的TBI患者共14例作为实验组,依据患者就诊时的格拉斯哥昏迷评分（Glasgow coma score,GCS）,将其分为轻中度TBI组（8＜GCS≤15）7例;重度TBI组（3≤GCS≤8）7例;另外选择年龄、性别相仿的健康体检者6例作为对照组。实验组和对照组均采集其外周血并通过高通量测序获得差异表达的血清Exo miRNA（本单位血清样本组:Data 1）。以门诊或电话的方式对所有TBI患者随访6个月,依据格拉斯预后评分（Glasgow Outcome Scale,GOS）将其分为预后良好组（4≤GOS≤5）和预后不良组（1≤GOS≤3）;2.从GEO基因芯片数据库中检索到TBI患者血清miRNA数据集GSE131695（GEO数据库组:Data 2）,经过排除与筛选,共纳入TBI患者17例作为实验组,依据GCS评分将其分为轻中度TBI组（8＜GCS≤15）4例、重度TBI组（3≤GCS≤8）13例;同时纳入健康对照组6例。利用DEseq软件筛选差异表达的血清miRNA;3.利用Venn图对Data 1以及Data 2的结果进行联合分析,寻找二者间具有共同差异表达的miRNA,而后利用生物信息学方法对其靶基因进行GO注释和KEGG通路分析,初步揭示其靶基因位点和参与调控的重要信号通路;4.在Data 1与Data 2中,对前述筛选出来具有共同差异表达的miRNA测序数据进行统计学分析,进一步探索其在不同程度TBI患者体内的表达差异性。而后在Data1中,通过计算敏感度、特异度、约登指数和曲线下面积（AUC）,比较不同血清Exo miRNA对TBI患者的诊断价值;选取对TBI诊断效能最佳的Exo miRNA,采用Spearman相关系数及ROC曲线探索其表达与TBI患者预后的相关性及对预后的预测价值。结果:1.对Data 1及Data 2的相关数据前期对比分析筛选,得到5个共有差异表达的miRNA,分别为miR-106b-5p、miR-3613-5p、miR-451a、miR-499a-5p、miR-6740-5p,预测得到靶基因共4866个,富集分析表明其靶基因不仅参与机体信号转导、细胞连接、代谢过程、神经系统发育、细胞通信等调节过程;且与（细胞）自噬、AMPK、CAMP、Fox O等信号通路息息相关;2.统计学分析表明,与健康对照组相比较,miR-106b-5p、miR-3613-5p、miR-451a、miR-499a-5p在TBI患者体内表达显著上调,差异均具有统计学意义（P＜0.05）。其中miR-451a在Data 1与Data 2各分组中表达差异性完全一致;miR-106b-5p、miR-3613-5p、miR-499a-5p在Data 1与Data 2各分组中表达差异性部分一致;miR-6740-5p在Data 1与Data 2各分组中表达差异性不一致;3.TBI后24h内血清Exo miR-106b-5p、miR-3613-5p、miR-451a、miR-499a-5p的受试者工作特征（ROC）曲线下面积分别为0.869（95%CI 0.644～0.976）、0.905（95%CI 0.689～0.989）、0.964（95%CI 0.773～1.000）、0.845（95%CI 0.615～0.966）,其对TBI均具有较好的诊断价值,其中miRNA-451a的诊断效能最佳;4.Spearman相关分析表明,血清Exo miRNA-451a与TBI患者6个月预后GOS评分的相关系数为r=-0.551,呈负相关,P＜0.05;其伤后24h表达水平在预后良好组（4≤GOS≤5）明显低于预后不良组（1≤GOS≤3）,P＜0.05,且其对TBI患者6个月后预后预测的ROC曲线下面积为0.844（95%CI 0.557～0.978）。结论:1.Exo miRNA在TBI患者与健康人的血清中存在差异性表达,且在不同程度损伤中,表达差异性不同;2.miR-106b-5p、miR-3613-5p、miR-451a、miR-499a-5p、miR-6740-5p可能是TBI后一系列病理生理机制的关键miRNA,参与调控TBI后炎症反应、免疫应激、血管再生、神经损伤修复等过程;3.miR-106b-5p、miR-3613-5p、miR-451a、miR-499a-5p在TBI患者血清Exo中表达量明显增高,差异具有显著性,且对TBI患者的诊断均具有较好的价值,其中Exo miR-451a诊断效能最佳;4.Exo miR-451a与TBI患者6个月预后评分（GOS）呈明显负相关,即TBI患者血清Exo miR-451a表达量越高,患者预后越差,其表达量对TBI患者的预后有一定的预测价值;Exo miR-451a有望成为TBI诊断、损伤严重程度评估及预后预测的血清生物学标志物,具有潜在的临床应用价值。