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研究目的:炎症在创伤性脑损伤(TBI)的病理过程中促进继发性脑损伤的发展，导致脑水肿的形成、局部脑组织的坏死、神经元的凋亡和神经功能的缺失。据相关报道，调节性T细胞(Tregs)是一类具有下调过度炎症反应能力的淋巴细胞亚群。因此，有理由认为TBI后通过外源性干预(如给予一定剂量重组人促红细胞生成素(rhEPO)等）增加体内Tregs的水平可能有利于减少创伤后过度炎症反应所致的继发性脑水肿、神经元的凋亡和局部脑组织的坏死，从而减轻由TBI所致的空间学习记忆等神经功能障碍。这将为TBI治疗提供参考。
研究方法:选用成年健康清洁级雄性C57BL/6小鼠，按照随机化原则分为假手术(sham)组、脑创伤后重组人促红细胞生成素(TBI+rhEPO)组和生理盐水(saline)(TBI+saline)组。分组后建立小鼠液压打击脑创伤模型。rhEPO于模型制作成功后1小时经腹腔注射。脑创伤小鼠于伤后24小时和伤后72小时处死。应用流式细胞术和免疫组织化学染色方法分别观察各组实验小鼠的调节性T细胞在脑创伤后第24、72小时在外周脾脏和脑组织的变化情况。通过Morris水迷宫于各组小鼠伤后第7-12天进行认知功能评价。应用干湿重法检测各组小鼠伤后脑组织水肿情况。通过HE染色方法评估各组脑损伤小鼠伤后24和72小时脑组织坏死体积。酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定各组小鼠脑组织中细胞因子IL-10、TGF-β、IL-1β和TNF-α变化情况。最后应用免疫组织化学/免疫荧光方法检测各组小鼠脑组织中MPO+细胞、CD3+T细胞、cleave caspase-3+及小胶质细胞激活情况。
研究结果:小鼠体内Tregs的水平在脑创伤后24小时各组之间比较无差异。小鼠脑创伤后72小时，与sham组相比，TBI+saline组中外周脾脏中Tregs的数量明显减少(P＜0.05);与TBI+saline组相比， TBI+rhEPO组中Tregs的数量增多(P＜0.05)。在观察脑组织中Tregs的浸润情况发现:与sham组相比较，伤后72小时TBI+saline组的Tregs明显增多(P＜0.05);与TBI+saline组相比较，TBI+rhEPO组中Tregs的数量增多(P＜0.05)。干湿重法观察发现:在伤后24和72小时，与sham组相比，TBI+saline组脑水含量增加明显(P＜0.05);与TBI+saline组相比较，TBI+rhEPO组脑组织的水含量明显减少(P＜0.05)。对小鼠脑损伤后坏死体积检测:伤后72小时，TBI+rhEPO组小鼠脑坏死体积较TBI+saline组小鼠明显减少(P＜0.05)。脑创伤后，TBI+saline组小鼠在训练第二天后逃避潜伏期开始明显长于sham组(P＜0.05);而TBI+rhEPO与TBI+saline组相比，TBI+rhEPO组在训练第二天逃避潜伏期开始短于TBI+saline组(P＜0.05)。观察脑组织中的炎症细胞发现:伤后72小时，TBI+rhEPO组脑组织中激活的小胶质细胞及CD3阳性细胞的浸润均较TBI+saline组减少(P＜0.05);而中性粒细胞则在伤后24小时浸润增多，持续到伤后72小时，但呈下降趋势，TBI+rhEPO组较TBI+saline组减少(P＜0.05)。应用ELISA检测技术观察创伤侧的促炎细胞因子(IL-1β、TNF-α)和抗炎细胞因子(IL-10、TGF-β)的浓度时发现:在伤后24小时和72小时，TBI+rhEPO组中IL-10和TGF-β的表达水平均较TBI+saline组增高(P＜0.05);而IL-1β和TNF-α的表达在TBI+rhEPO组中却降低(P＜0.05)。观察小鼠脑创伤后神经细胞的凋亡情况发现:与sham组相比，TBI+saline组中神经元凋亡在第72小时增多(P＜0.05);与TBI+saline组相比，TBI+rhEPO组脑创伤周围明显减少神经元的凋亡(P＜0.05)。
研究结论:rhEPO治疗小鼠脑创伤后增加体内Tregs的水平能够抑制TBI后发生的过度炎症反应，从而减轻脑组织水肿，减少局部脑组织的坏死和神经元凋亡，达到减轻TBI所致小鼠空间学习记忆等神经功能障碍的目的。提示增加Tregs水平可能成为TBI治疗的新途径。