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目的:通过观察不同剂量阿托伐他汀对大鼠液压冲击脑损伤后核因子E2相关因子2(Nrf2)、caspase-3、caspase-12及炎性细胞因子表达变化,探讨其对液压冲击脑损伤抗凋亡、抗炎的神经保护作用及其机制。方法:体重250g左右的健康、清洁级雄性SD大鼠48只随机分为4组:假手术组(Sham+vehicle group)、脑损伤组(TBI+vehicle group)、阿托伐他汀低剂量组(TBI+LD statin group)和阿托伐他汀高剂量组(TBI+HD statin group)。TBI+LD statin组和TBI+HD statin组分别于制作模型麻醉醒后,予以灌胃阿托伐他汀,浓度分别为5㎎/㎏和10㎎/㎏。TBI+vehicle组、TBI+LD statin组和TBI+HD statin组大鼠制作液压冲击脑损伤模型,Sham+vehicle组仅行麻醉和磨出骨窗,而不予以液压冲击。造模成功24小时后行神经功能缺损评分(m NSS),其后麻醉留取脑组织标本,并行TTC染色测量损伤体积。损伤区前缘取100mg左右脑组织标本用于干湿重法测脑含水量;取损伤区域厚度约4mm冠状脑片,用4%多聚甲醛固定24小时后,用于HE染色观察组织学变化,原位末端标记法(TUNEL)检测神经细胞凋亡情况,免疫组织化学检测caspase-3、caspase-12、Nrf2;损伤区域后缘脑组织于矢状位分为两份,液氮保存,用于免疫蛋白印迹(Western Blot)检测脑组织细胞中Nrf2胞浆蛋白、Nrf2胞核蛋白、caspase-3蛋白和caspase-12蛋白含量及酶联免疫吸附法(ELISA)检测脑组织细胞中炎性细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α的表达。结果:1神经功能缺损评分造模后24小时,大鼠表现出神经功能缺损症状,四肢肌张力增高、心率增快、呼吸暂停,弓背、竖毛、前肢屈曲和后肢强直。与Sham+vehicle组比较,TBI+vehicle组大鼠神经功能缺损评分显著升高;TBI+LD statin组和TBI+HD statin组低于TBI+vehicle组(9.167±0.753,8.167±0.753,11.000±0.894,P<0.05),且TBI+HD statin组神经功能缺损评分低于TBI+LD statin组(P<0.05)。2脑组织含水量与Sham+vehicle组比较,TBI+vehicle组大鼠脑组织含水量明显升高(78.044±0.781,83.014±0.816,P<0.05);TBI+LD statin组和TBI+HD statin组脑组织含水量低于TBI+vehicle组(82.801±0.667,80.837±0.644,83.014±0.816,P<0.05),且TBI+HD statin组脑组织含水量低于TBI+LD statin组(P<0.05)。3 TTC染色测量损伤体积与Sham+vehicle组比较,TBI+vehicle组大鼠脑皮质损伤体积明显增多;TBI+LD statin组和TBI+HD statin组脑皮质损伤体积低于TBI+vehicle组(49.55±3.916,44.31±1.781,61.04±4.426,P<0.05),且TBI+HD statin组脑皮质损伤体积低于TBI+LD statin组(P<0.05)。4免疫组织化学检测Caspase-3、Caspase-12及Nrf2表达与Sham+vehicle组比较,TBI+vehicle组大鼠损伤区域周围脑组织中caspase-3、Caspase-12阳性细胞平均光密度值升高(P<0.05);TBI+LD statin组和TBI+HD statin组caspase-3、Caspase-12阳性细胞平均光密度值低于TBI+Vehicle组(P<0.05),且TBI+HD statin组caspase-3、Caspase-12阳性细胞平均光密度值低于TBI+LD statin组(P<0.05);与Sham+vehicle组比较,TBI+vehicle组大鼠神经元、胶质细胞中的Nrf2阳性细胞数增高(P<0.05);TBI+LD statin组和TBI+HD statin组Nrf2阳性细胞数高于TBI+vehicle组(P<0.05),且TBI+HD statin组Nrf2阳性细胞数高于TBI+LD statin组(P<0.05)。5组织学观察显微镜下可见Sham+vehicle组大鼠脑组织结构完整,细胞排列有序,核膜完整,胞核清晰,无水肿、出血。TBI+Vehicle组可见损伤区域点状出血和水肿,损伤区域周围脑组织可见组织结构高度疏松,细胞高度水肿,细胞体积明显增大,神经元间隙明显增大,神经元变性,胞浆淡染,细胞空泡样变明显,周围伴随有炎细胞浸润及胶质细胞增生。TBI+LD statin组和TBI+HD statin组与TBI+vehicle组相比较,脑组织水肿程度、胶质细胞的增生均有减轻,水肿范围缩小,炎性细胞渗出减少。TBI+HD statin组上述反应减轻更为明显。6 Western Blot测定胞浆、胞核Nrf2蛋白、caspase-3蛋白、caspase-12蛋白与Sham+vehicle组比较,TBI+vehicle组大鼠Nrf2胞核蛋白表达显著增多(P<0.05);TBI+LD statin组和TBI+HD statin组Nrf2胞核蛋白表达高于TBI+vehicle组(P<0.05),且TBI+HD statin组Nrf2胞核蛋白表达高于TBI+LD statin组(P<0.05);与Sham+vehicle组比较,TBI+vehicle组大鼠Nrf2胞浆蛋白表达下降(P<0.05);TBI+LD statin组和TBI+HD statin组Nrf2胞浆蛋白表达低于TBI+vehicle组(P<0.05),且TBI+HD statin组Nrf2胞浆蛋白表达低于TBI+LD statin组(P<0.05);与Sham+vehicle组比较,TBI+vehicle组大鼠Caspase-3蛋白、Caspase-12蛋白表达明显升高(P<0.05);TBI+LD statin组和TBI+HD statin组Caspase-3蛋白、Caspase-12蛋白表达低于TBI+vehicle组(P<0.05),且TBI+HD statin组Caspase-3蛋白、Caspase-12蛋白表达低于TBI+LD statin组(P<0.05)。7 TUNEL法检测凋亡细胞Sham+vehicle组中阳性细胞很少,但行液压冲击后,TBI+vehicle组损伤区域周围脑组织中TUNEL阳性细胞增多及凋亡指数明显增高(0.726±0.032,0.265±0.022,P<0.05);TBI+LD statin组和TBI+HD statin组凋亡指数低于TBI+Vehicle组(0.649±0.041,0.526±0.035,0.726±0.032,P<0.05),且TBI+HD statin组凋亡指数低于TBI+LD statin组(P<0.05)。8 ELISA检测IL-1β、IL-6、TNF-α与Sham+vehicle组比较,TBI+vehicle组大鼠损伤区域周围脑组织中IL-1β、IL-6、TNF-α表达明显增高(P<0.05);TBI+LD statin组和TBI+HD statin组IL-1β、IL-6、TNF-α表达均低于TBI+Vehicle组(P<0.05),且TBI+HD statin组损伤区域周围脑组织中IL-1β、IL-6、TNF-α表达低于TBI+LD statin组(P<0.05)。结论:1液压冲击伤性脑损伤后,出现Nrf2、Caspase-3、Caspase-12及炎性因子IL-1β、IL-6、TNF-α表达增高。2液压冲击伤性脑损伤后,阿托伐他汀通过上调Nrf2的活性,抑制Caspase-3、Caspase-12及炎性因子IL-1β、IL-6、TNF-α表达,从而发挥神经保护作用。3阿托伐他汀对液压冲击脑损伤的神经保护作用呈剂量依赖性。