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背景:手术脑损伤(Surgical Brain Injury,SBI)是神经外科手术过程中由于切割、牵拉、电凝等手术操作损伤脑组织从而导致的一类难以避免的脑神经损伤。神经系统炎症和脑水肿是手术脑损伤的主要并发症,其病理生理过程主要是由于脑细胞损伤后,中枢神经系统内小胶质细胞等免疫细胞大量活化,吞噬清除受损或无功能的神经元的同时也分泌大量炎性因子,导致继发性炎症损伤,从而加重神经功能的损伤。程序性死亡配体1(Programmed death-ligand 1,PD-L1)是程序性死亡蛋白1(Programmed death 1,PD-1)的特异性配体之一,当两者结合时可诱导免疫系统内诸如T细胞、B细胞、单核细胞等转化为非活跃状态。已有文献证实,激活PD-1/PD-L1途径可用来治疗红斑狼疮、溃疡性结肠炎等自身免疫性疾病,近年也有文章报道PD-1/PD-L1能显著改善实验性自身免疫脑脊髓炎和多发性硬化以及脑卒中的预后,PD-1/PD-L1在SBI中的作用及对小胶质细胞作用如何,还未可知。目的:评估PD-L1在SBI小鼠模型中的表达以及分别用抗PD-L1抗体/PD-L1蛋白对SBI鼠的干预作用,并探讨PD-L1是否可以应用于SBI的治疗。方法:建立标准的小鼠SBI模型,检测造模后第1、3、7、14天脑组织损伤区域和外周血中的PD-L1表达的变化情况。脂多糖(LPS)用来体外激活BV-2小胶质细胞,以模拟SBI中小胶质细胞的状态,并检测活化的BV-2细胞中Iba-1和PD-L1的表达。其次,用PD-L1中和抗体阻断PD-1/PD-L1途径,在第1、3、7、14天分别评估干预组与对照组神经功能评分、脑水肿程度、神经细胞凋亡、外周血细胞炎性因子、中枢神经系统炎症水平。最后,用PD-L1重组蛋白干预SBI鼠,观察上述指标变化以确定PD-L1蛋白对SBI的影响。结果:体内、外实验均证实SBI后脑组织损伤区域和小胶质细胞中Iba-1的升高的同时总是伴随着PD-L1的升高;体外ERK抑制剂存在情况下,LPS诱导活化的BV2细胞PD-L1不再上升,且分泌的炎性因子IL-6的水平也相应下降。用抗PD-L1抗体阻断PD-1/PD-L1途径可显著增加SBI鼠脑水肿程度、加剧脑组织内炎性反应和中枢神经系统内细胞凋亡、增加外周血中炎性因子表达并加剧SBI后的神经功能障碍。与PD-L1中和抗体效果相反,给予PD-L1重组蛋白干预后的SBI小鼠脑水肿程度明显好转、外周血中部分炎性因子表达下降、脑组织中小胶质细胞和星形胶质细胞活化比例显著降低,总体预后显著改善。结论:SBI后炎症反应的增强的同时总是伴随着PD-L1表达的增加,这可能是由于机体自我保护调节,以保护自身免受过度活化的免疫系统攻击导致更严重的神经损伤。阻断PD-1/PD-L1途径的SBI小鼠的预后明显更差,而PD-L1蛋白干预的SBI鼠预后显著改善,提示调控PD-1/PD-L1途径可能是治疗SBI的新策略。