目的：利用Marmarou大鼠中度创伤性脑损伤（TBI）模型，（1）探讨骨髓间充质干细胞（BMSCs）是否可以向TBI损伤灶中迁移、存活，并促进TBI大鼠的神经功能功能恢复；（2）探讨骨髓间充质干细胞对TBI大鼠治疗作用的机制。方法:①实验动物及分组:健康雌性SD大鼠120只，体重280±20g，随机分为假手术组（Sham组）、创伤模型组（TBI组）、创伤+PBS移植组（PBS组）和创伤+BMSCs移植组（BMSCs组）,每组30只。PBS和BMSCs组在造模成功后24h分别经鼠尾静脉移植等体积PBS和BMSCs(3×106/ml)，其余组不做任何处理。每组均划分为移植后1d、3d、5d、7d、14d共5个时间检测点。另取40只健康雌性SD大鼠，依据上述分组，每组10只，于移植后7d，8d和9d行Morris水迷宫测试。②骨髓间充质干细胞分离和培养：采用体外全骨髓贴壁筛选法获取5W龄雄性SD大鼠骨髓间充质干细胞（BMSC）并培养增殖，经倒置相差显微镜观察细胞生长及形态变化。③大鼠中度弥漫性脑损伤模型制备：采用Marmarou方法，用重450g、直径18mm的铜棒在1.2m高度自由下落击中大鼠头部，制作大鼠创伤性脑损伤（TBI）模型。④检测方法及指标：倒置相差显微镜下观察BMSC形态；每组大鼠均于相应检测点行神经功能缺损评分（Neurological Severity Scores,NSS）评价大鼠神经功能恢复情况，随后处死大鼠取脑，免疫荧光法检测大鼠脑内性别决定基因SRY证实BMSCs迁移到脑；HE染色光镜下观察脑组织结构及病理形态；Western-blot法检测自噬指标LC3和Beclin-1的蛋白表达量；免疫组化检测Beclin-1的免疫反应性及组织细胞定位情况；Morris水迷宫测试检测大鼠空间学习记忆能力。结果：1BMSCs培养结果：体外全骨髓贴壁筛选细胞培养法结果理想，经换液传代培养约12—14d左右，细胞传至第3代，细胞融合成单层，形态单一，呈漩涡状排列，具有明显方向性。2神经功能缺损评分结果：随着移植后时间的延长，各组大鼠一般状况逐渐好转，NSS分值逐渐减小，Sham组大鼠神经功能缺损未见异常，评分均为0分，远低于其它三组，差异具有显著性（P<0.01）；移植后1d，损伤组间NSS评分未见显著性差异（P>0.05），移植后3d开始，BMSCs组评分低于TBI组和PBS组，差异具有显著性（P<0.05），5d以后，差异更显著（P<0.01）；TBI组和PBS组各时间点NSS评分比较，差异无显著性（P>0.05）。3Morris水迷宫测试结果：各创伤组大鼠在移植后7-9天搜索安全岛潜伏期较Sham组均明显延长(p<0.05)。BMSCs移植组在移植后7-9天搜索安全岛潜伏期较TBI组和PBS组明显缩短(p<0.05)。此外，运动轨迹图象分析显示BMSCs组大鼠在搜索策略上也较TBI组和PBS组更为理想。4激光共聚焦检测Y染色体标记物结果：在荧光显微镜下，Y染色体阳性表达显示为绿色，于移植后1d，BMSCs组大鼠脑组织内可见到散在分布的绿色标记的细胞，在移植后14天时仍然可见，但数量较移植后1d减少；而于其它三组均未见到阳性结果。5光镜下观察形态学结果：Sham组大鼠的脑细胞结构基本完整及数量众多，形态规则呈现圆形或椭圆形，核仁及核膜清晰可见，核仁呈均匀蓝色，核膜完整，胞质呈红色。各损伤组大鼠，在其致伤区额顶部位下的脑皮质可见不同程度的损伤，并出现明显的充血/出血灶，毛细血管扩张，脑组织水肿，神经元出现变性和坏死，神经细胞肿胀，胞核空泡化及部分核体皱缩，胞浆淡染或呈气球样变，细胞周间隙增宽。BMSCs组大鼠较TBI和PBS两组相比减轻，TBI组和PBS组未见有明显区别。6免疫印迹检测结果：Sham组中LC3和Beclin-1均有微量表达，无变化趋势，且均弱于各损伤组，差异具有显著性(p<0.05)；各损伤组可见到LC3Ⅱ/LC3Ⅰ数值和Beclin-1表达增强，且均于移植后5d表达最高，然后逐渐减弱；移植后3d开始，BMSCs组蛋白表达弱于TBI和PBS两组，差异具有显著性(p<0.05)；TBI组和PBS组蛋白表达未见明显不同。7免疫组织化学检测结果：Sham组大鼠中Beclin-1于各个检测时间点均可见到微弱阳性细胞表达，且各时间点间无变化趋势，其表达均弱于各损伤组，差异具有显著性(p<0.05)；各损伤组可见到明显的阳性细胞表达，且均于移植后5d表达最高，然后逐渐减弱；移植后3d开始,BMSCs组阳性细胞表达弱于TBI和PBS两组，差异具有显著性(p<0.05)；TBI组和PBS组未见明显不同。结论：由尾静脉移植的BMSCs可穿透血脑屏障到达脑内损伤灶、存活至少14天，能改善TBI大鼠神经功能和学习记忆能力，机制之一是降低TBI大鼠神经细胞的自噬程度。