研究背景创伤性颅脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)是各种战争或非战争军事行动及日常生活中常见的意外损害,其已成为青壮年致死致残的主要因素之一。临床观察发现很多创伤性颅脑损伤伤者即使感觉运动功能逐渐恢复正常,但是其后仍可能会逐渐出现不同程度的认知功能障碍,而且脑外伤病史已被认为是阿尔茨海默病的危险因素之一。约有65%的中到重型创伤性颅脑损伤伤者和约15%的轻型创伤性颅脑损伤伤者长期存在认知方面的问题;认知功能障碍被认为是创伤性颅脑损伤致残的主要原因。目前还需要对创伤性脑损伤后的一系列病理生理改变进行更多的基础研究,对于如何改善创伤性颅脑损伤后期认知损伤缺少具体治疗方案,因此该研究具有重要的现实意义。研究目的本课题以大鼠动物模型为基础,拟研究反复轻型创伤性颅脑损伤和伴蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)的中型创伤性颅脑损伤对脑结构和认知行为功能的影响,并初步比较尼莫地平和去铁胺治疗伴有蛛网膜下腔出血的创伤性颅脑损伤中的作用。研究方法使用落重法建立大鼠反复轻型创伤性脑损伤模型;改良两次注血法蛛网膜下腔出血大鼠模型,并以此为基础建立大鼠中型闭合性创伤性脑损伤模型。通过行为学研究方法评估大鼠运动、感觉、反射等基本神经功能状态和学习、记忆等高级认知功能。主要工具为改良神经功能缺失量表评分量表(m NSS)和和Morris水迷宫实验(MWM)。利用7.0T高场强小动物磁共振在活体上动态观察脑解剖结构的变化。主要成像手段包括T2加权成像、弥散张量成像和磁共振脑动脉成像及重建。病理学及分子生物学实验观察神经细胞保丢失及铁蛋白、铁转运蛋白、转铁蛋白受体蛋白的表达情况。药物干预研究,比较尼莫地平和去铁胺在干预伴蛛网膜下腔出血的中型闭合性脑损伤中的作用。研究结果1、反复轻型闭合性创伤性脑损伤大鼠随着创伤次数的增加,从第五次撞击开始实验组大鼠苏醒时间显著延长(p<0.05),在游泳运动能力无差异情况下,实验组大鼠在工作记忆、探索任务和参考记忆测试等方面显著差于空白对照组和单次撞击组(p<0.05)。2、损伤组大鼠在大脑皮层、海马区、扣带回、大脑脚等灰质和白质区域出现了显著的部分可逆的弥散张量成像改变。脑结构像表明皮层和海马逐渐萎缩、脑室扩张,同假损伤组和单次损伤组比较均具有显著统计学差异(p<0.01)。3、病理学研究提示实验组大鼠萎缩脑区神经细胞显著丢失(p<0.05)。4、改良后大鼠二次注血蛛网膜下腔出血模型血液主要分布于基底池和各大血管压迹内;基底动脉、大脑中动脉和大脑前动脉出现显著痉挛(p<0.05)。5、蛛网膜下腔出血组大鼠大脑脚FA值减小(p<0.05),而锥体束无显著改变。6、伴蛛网膜下腔出血的中型创伤性颅脑损伤大鼠m NSS评分可逆性增加(p<0.05),在10天左右恢复。7、盐水和去铁胺治疗组在第3-7天出现显著的脑血管痉挛(p<0.05或p<0.01),尼莫地平治疗组未出现明显脑血管痉挛。8、盐水和尼莫地平治疗组MWM表现明显差于去铁胺治疗组(p<0.05),且脑体积和皮层和海马神经元减少较去铁胺治疗组也更显著(p<0.05)。结论1、重复单次无症状轻型脑撞击可导致认知功能损伤。2、认知功能比感觉运动功能更易在重复轻型创伤性颅脑损伤中受损。3、创伤性颅脑损伤后认知功能损伤大鼠大脑皮层和海马的萎缩是明显的。4、脑白质和灰质的急性损伤在轻度撞击完成后恢复较快。5、改良的大鼠微创蛛网膜下腔出血模型成功率高,死亡率低;并能很好地模拟脑血管痉挛。6、蛛网膜下腔出血大鼠的皮质脊髓束在大脑脚部分损伤,但延髓部位正常。7、短期尼莫地平的运用能显著改善伴蛛网膜下腔出血中型创伤性颅脑损伤大鼠的脑大动脉痉挛,但是不能改善后期脑结构改变、MWM表现和神经元死亡。8、去铁胺不能减轻血管痉挛但有效改善了脑结构改变、MWM表现和神经元死亡。