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目的：研究创伤性脑损伤（Traumatic Brain Injury，TBI）后大鼠脑组织形态结构的改变，损伤周围脑皮质内尿素和内皮性一氧化氮含量变化，MKP-1、精氨酸酶Ⅰ、内皮性一氧化氮合酶表达部位及表达量的改变，以及MAPK信号分子的相应变化，探讨MKP-1对精氨酸代谢途径的调节作用及分子机制。方法：采用自由落体法制作大鼠创伤性脑损伤模型，HE染色观察损伤程度，酶化学法检测损伤周围脑组织中尿素和一氧化氮含量的变化，免疫组织化学技术观察脑组织MKP-1、精氨酸酶Ⅰ表达部位的差异，免疫印迹检测脑组织MKP-1、eNOS、精氨酸酶Ⅰ以及MAPKs信号分子表达水平的改变。结果：大鼠创伤性脑损伤后，损伤周围脑组织疏松、部分神经元和胶质细胞肿胀。损伤周围脑组织中尿素水平随损伤时间的延长而增加，显著上调至24h达到峰值后下降，72h较对照组仍有显著差异；脑损伤后一氧化氮含量显著减少，3h达到波谷后轻微上调，至72h仍明显低于对照组。免疫组化结果显示，MKP-1广泛表达于大脑皮质、海马和下丘脑中神经元，损伤周围脑组织中MKP-1免疫阳性细胞数量增加，染色在3h和6h明显增强，部分血管周围可见染色较强的免疫阳性细胞；精氨酸酶Ⅰ广泛表达于大脑皮质和下丘脑神经元的胞浆，神经元免疫染色随损伤时间的延长而略有下降，而大量血管周围可见免疫阳性细胞分布。免疫印迹结果显示，MKP-1表达水平在脑损伤后3h上调，6h达到峰值，随后降低至24h达到正常水平；eNOS表达水平在脑损伤后3h开始显著降低，至6h达到波谷后上升至24h恢复正常水平；精氨酸酶Ⅰ水平损伤后3h至24h并无显著改变，但72h下降明显。pERK和p-p38MAPK表达水平明显降低，磷酸化pJNK水平无明显改变。结论：大鼠创伤性脑损伤后病理因素诱导MKP-1表达上调，其通过特异性下调pERK和p-p38MAPK水平调节精氨酸代谢途径，抑制eNOS而促进精氨酸酶Ⅰ的表达，导致NO产量减少及尿素增加，进而造成大脑血灌注量不足和脑水肿的形成。MKP-1可能成为创伤性脑损伤治疗新的靶点。