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目的:脑损伤(traumatic brain injury,TBI)是因外伤引起的脑部损伤,从而引起部分神经元的丢失或死亡,导致相关神经功能丧失甚至死亡的重要原因。随着目前医学的进步,在治疗脑损伤过程取得一定进展,但目前伤者相关神经功能的治疗及恢复仍是一个世界性难题。我们之前的研究结果表明,脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)过表达的神经干细胞(neural stem cells,NSCs)在移植大鼠后,促进了损伤周围神经细胞的存活,促进损伤大鼠的运动机能的恢复。本研究进一步探讨BDNF过表达的神经干细胞(BDNF/NSCs)促进损伤区域及周围神经细胞存活的相关机制,以及BDNF/NSCs移植后促进大鼠的运动机能恢复的机制研究,从而为以后临床进一步治疗TBI及神经功能的恢复提供理论依据。方法:将已获得稳定的BDNF/NSCs和NSCs传代培养,并移植于采用改良的Feeney法制备的TBI模型。于造模后72小时,随机分配两组:NSCs组和BDNF/NSCs组,BDNF/NSCs和NSCs均别取2×10~7 cells/m L对应的移植于NSCs组和BDNF/NSCs组的大鼠内皮层中,分别在移植后第1周,第2周,第3周,第4周取移植及周围区域组织进行相关实验研究。另外,还对移植神经干细胞移植前进行PHK26荧光示踪标记,以便检测移植神经干细胞的存活数量,并观察移植细胞在损伤区域的迁徙。本文将对研究对象分两部分进行相关蛋白的检测。第一部分中,对骨架相关蛋白进行检测,并采用免疫组化对NF200的检测,采用免疫荧光技术对MAP2进行检测和采用Western blotting技术actin及Ca M及β-catenin等骨架相关蛋白进行检测。在第二部分在,采用同样采用免疫组化、免疫荧光、Western blotting等技术对抗氧化反应通路的相关蛋白进行检测,另外,采用RT-PCR技术检测酪氨酸激酶(TrkB)和硫氧还蛋白(Trx)的基因表达。结果:对两部分分别进行相关实验研究,从实验结果中可以明确观察到,与移植NSCs组相比,在移植后的各个时间段,移植BDNF/NSCs组中相关蛋白均有明显的增加。第一部分实验中,移植BDNF/NSCs组中骨架相关蛋白(NF200,MAP2,actin,CaM)明显增多;在第二部分实验中,抗氧化反应通路相关蛋白p-TrkB,Trk B,Ras,p-Erk1/2,Nrf2,Trx等蛋白在不同的时间点均有明显升高,突触后蛋白(PSD-95)表达明显增多。结论:本实验成功构建脑损伤(TBI)模型,分别移植BDNF/NSCs和NSCs到对应的BDNF/NSCs和NSCs组。从第一部分实验中结果表明,BDNF修饰的干细胞在移植后,促进损伤周围及移植干细胞的存活、生长、分化与骨架相关蛋白表达有关。且我们进一步研究了BDNF促进相关骨架蛋白的表达可能Wnt/β-catenin信号通路有关。另外,在第二部分实验中,进一步研究了损伤后BDNF促进神经功能恢复的机制,其结果表明,BDNF通过BDNF/TrkB通路作用于下游的Ras-Erk1/2蛋白,激活抗氧化应激通路Nrf2,促进Trx基因的表达,从而抑制氧化应激,调节突触蛋白的表达,维持神经元突触之间的可塑性,促进相关神经功能的恢复。