目的：探索脑创伤后脑组织中神经细胞损伤和神经细胞生成现象的自然过程和分子机制,证实神经细胞损伤导致脑功能障碍,而神经细胞生成能促进脑功能恢复,寻找减轻神经细胞损伤、促进神经细胞生成的治疗方法,最终降低脑创伤的病死率和致残率,提高脑创伤的临床治疗水平。 方法：90只大鼠随机分为2大组,重型创伤组(n=60)和对照组(n=30),所有大鼠购买后先在实验室饲养2天,然后置于Morris水迷宫的水缸中做适应性游泳一次,第二天开始Morris水迷宫训练,每天游泳8次,上下午各4次,每次随机从不同入水点进入水缸游泳,训练持续5天。水迷宫训练结束后第二天行Morris水迷宫检测,然后按照标准化操作步骤,对实验大鼠进行液压冲击致伤,重型创伤组冲击力度为3.0±0.1 ATM,对照组行同样的手术操作,但无液压冲击,动物模型制作成功后,所有大鼠均行BrdU腹腔注射,100 mg/kg连续注射6天。在创伤后的第1、3、7、14、28天时间点进行mNSS神经功能评分,Morris水迷宫检测,每组分别随机选取5只大鼠,取脑固定后海马区连续冰冻切片,厚度30μm,海马所有切片按顺序装在6个盛有抗冻缓冲液的小瓶中-20℃保存。在创伤后第35-39天行Morris水迷宫第二次训练,创伤后第56天行最后一次Morris水迷宫检测并取脑冰冻切片保存。随机选取脑片分别行HE、TUNEL+NeuN、BrdU+DCX、BrdU+NeuN、BrdU+GFAP染色,荧光免疫组织化学的结果在荧光显微镜和共聚焦显微镜下观察,并记录每张脑片阳性细胞的个数。 结果： 1.在大鼠海马液压创伤后24-72小时,创伤组大鼠mNSS评分显著高于对照组,随时间延长,6天后创伤组与对照组无差异。 2.大鼠液压脑创伤后第7天,创伤组Morris水迷宫成绩显著低于对照组(P<0.05),随时间延长,创伤组Morris水迷宫成绩逐渐升高,经过创伤后第35-39天的第二次训练,创伤组与对照组差异明显减小,但第56天后两组间仍有差异(P<0.05)。 3.创伤后1-3天可在大鼠海马齿状回颗粒下层检测到BrdU+细胞,在门区、CA3区检测到TUNEL+/NeuN+细胞,创伤组显著多于对照组,随时间延长,BrdU+及TUNEL+/NeuN+细胞数增多,第7天达到峰值,第14天可检测到BrdU+/DCX+、BrdU+/GFAP+、BrdU+/TUNEL+细胞,随后逐渐减少,第28天出现BrdU+/NeuN+细胞,位于颗粒细胞下层,第56天BrdU+/NeuN+位于颗粒细胞层,数量减少。 结论： 1.实验结果表明成年个体中枢神经系统保留了显著的结构可塑空间,脑创伤后内源性神经干细胞激活并大量增殖,部分新生成的神经细胞可分化为成熟神经元,这可能与大鼠脑功能的自然修复过程有关。 2.大鼠海马液压创伤后,Morris水迷宫的再次训练能促进大鼠空间学习记忆功能的修复,并且评价创伤后大鼠远期的空间学习记忆功能。Morris水迷宫训练能够促进内源性神经干细胞增殖,并且可能促进新生神经细胞分化成熟并加入功能性的神经网络中,以修复脑功能。 3.实验结果证实在重型脑创伤后第8周,大鼠的空间学习与记忆功能得到了改善,但并未恢复到创伤前的状态。在大鼠海马齿状回区可观察到创伤后的新生神经细胞,位于海马齿状回颗粒细胞层,数量为创伤后峰值的45％,其中81％为成熟神经元,表明这些神经元可能加入到了原有神经网络中,但这些新生神经元尚不能完全替代原有神经元数量,海马功能尚不能完全恢复,这-现象可能为临床上开拓新的治疗方案提供理论依据。