第一部分Nrf2在液压冲击脑损伤抗神经细胞凋亡中的作用目的：观察大鼠液压冲击脑损伤后Nrf2的表达和神经细胞凋亡及其相关调控因子的变化，探讨Nrf2在液压冲击脑损伤抗神经细胞凋亡中的作用。方法：成年、雄性SD大鼠56只，体重300g±50g，随机分为2个组：对照组（NC组）8只，常规麻醉头颅开骨窗，不行液压冲击；脑损伤组（TBI组）48只，按伤后1h，6h，12h，24h，3d，7d六个时间点再随机分为6个亚组，每组8只，常规麻醉头颅开骨窗，制作液压冲击脑损伤动物模型。NC组在开骨窗后24h进行神经系统评分后，TBI组于术后相应时间点进行神经功能评分后，两组动物均过度麻醉处死，开颅取脑，从损伤区前缘取大约100mg脑组织应用干湿重法测脑组织含水量；经损伤区切成约3mm厚冠状脑组织片，多聚甲醛固定，HE染色行组织学观察，免疫组织化学染色方法检测Nrf2、caspase-3和caspase-12，原位末端标记法（TUNEL）检测神经细胞凋亡变化；损伤区域后缘脑组织矢状分为两份，其中一份用逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）检测Nrf2mRNA的表达，另外一份用免疫蛋白印迹（Western Blot）检测Nrf2核蛋白、Nrf2胞浆蛋白、caspase-3蛋白和caspase-12蛋白含量。结果：1神经功能评分与NC组相比较，TBI组在伤后6h神经功能评分较低（2.75±0.707，P<0.05)；12h（4.50±0.756）稍有所升高，但仍低于NC组（P<0.05)；24h（2.25±0.707，P <0.05)评分又开始下降；3d（5.75±0.916，P<0.05)评分逐渐升高，到7d（7.750±0.707，P<0.05）仍低于NC组。2组织学观察TBI组动物挫伤灶灶周脑组织6h开始出现细胞水肿，于12h时较前有所加重，24h见细胞体积比12h明显增大，水肿程度最明显，胞浆淡染，部分出现空泡样变性，伴随有胶质细胞增生，3d细胞水肿的程度稍减轻，7d胶质细胞逐渐显著增生细胞水肿明显减退。3大鼠脑组织含水量测定与NC组相比，TBI组脑组织含水量1h时无差异(P>0.05)，6h稍升高（78.937±0.125, P<0.05），12h时明显升高(81.801±0.601, P<0.05)，24h时达到高峰(83.234±0.321, P<0.05)，3d时开始下降（82.143±0.304，P<0.05），7天明显下降（81.290±0.305，P<0.05），仍高于NC组。4免疫组化检测Nrf2、Caspase-3和Caspase-12Nrf2表达：NC组脑组织Nrf2有少量表达，主要位于胶质细胞和神经元胞浆中。与NC组比较，TBI组动物损伤侧的脑皮质神经细胞核中Nrf2表达明显升高，伤后1h（0.307±0.023，P<0.05）表达开始增高，24h（1.288±0.015，P<0.05）达到高峰，随后逐渐降低。Caspase-3表达：与NC组比较，TBI组挫伤灶周脑组织中Caspase-3阳性细胞数于6h（0.560±0.014，P<0.05）开始增多，12h（0.795±0.019，P<0.05）阳性细胞不但数量增加，而且着色也加深，24h（2.047±0.022，P<0.05）阳性细胞数量及着色程度达到最高峰，并维持至3d（1.757±0.023，P<0.05），7d（0.920±0.031， P<0.05）阳性细胞数目及着色程度下降，但仍高于NC组。Caspase-12表达：TBI组动物挫伤灶灶周脑组织中Caspase-12阳性细胞数于6h开始增多（0.585±0.021，P<0.05），12h较前增加（0.878±0.019，P<0.05），而且着色程度逐渐增加,至24h阳性细胞数和着色深度达到最高峰（1.989±0.015，P<0.05），以后逐渐降低。5Western Blot测定胞浆、胞核Nrf2蛋白，caspase-3、caspase-12蛋白与NC组相比，TBI组动物挫伤灶灶周脑组织中Nrf2核蛋白表达从1h开始增高(0.563±0.026, P<0.05)，6h继续增高(0.814±0.039, P<0.05)，12h(1.043±0.039, P<0.05)持续增高，24h达到高峰(1.408±0.031, P<0.05)，3d时降低(1.111±0.045, P<0.05)，7d后明显降低(0.803±0.027)，但仍高于NC组(P<0.05)。与NC组相比，TBI组Nrf2胞浆蛋白表达各时间点无明显差异(P>0.05)。与NC组相比，TBI组caspase-3蛋白表达于6h开始增高（0.801±0.029,P<0.05），12h（1.142±0.029, P<0.05）继续增高，24h达到高峰(1.413±0.042,P<0.05)，3d时降低(1.151±0.100, P<0.05)，7d后明显降低(0.834±0.022)，但仍高于NC组(P<0.05)。与NC组相比，TBI组caspase-12蛋白表达于6h开始逐渐增高(0.756±0.124, P<0.05)，12h(1.098±0.051, P<0.05)继续增高，24h达到高峰(1.382±0.110, P<0.05)，3d时开始降低(0.814±0.041, P<0.05)，7d后明显降低(0.567±0.017)，但仍高于正常(P<0.05)。6RT-PCR测定Nrf2mRNA表达NC组中，Nrf2mRNA有少量的表达。TBI组各时间点相比，Nrf2mRNA水平在损伤后各时间点无明显变化，且与NC组相比也无明显差异(P>0.05)。7TUNEL检测神经细胞凋亡两组术后各时间点均可见TUNEL阳性细胞，其中，NC组仅见少量的阳性细胞。TBI组6h（27.385±0.158, P<0.05）凋亡细胞开始增多，12h（42.366±0.303, P<0.05）较前明显提高，24h（55.222±0.124, P<0.05）达高峰，3d（48.207±0.149, P<0.05）开始降低，7d（22.226±0.273, P<0.05）继续降低仍高于NC组。8Nrf2、神经细胞凋亡与caspase-3蛋白和caspase-12蛋白表达相关性分析TBI组caspase-3和caspase-12表达与神经细胞凋亡呈正相关(rcaspase-3=0.871, P<0.01，rcaspase-12=0.916, P<0.01)。caspase-3和caspase-12表达也与Nrf2核蛋白表达呈正相关(rcaspase-3=0.918, P<0.01和rcaspase-12=0.961,P<0.01)。结论：1液压冲击脑损伤后Nrf2蛋白、神经细胞凋亡，caspase-3及caspase-12蛋白均呈高表达。2TBI后Nrf2被激活，可能通过抑制caspase-3及caspase-12表达，进而抑制细胞凋亡发挥神经保护作用。第二部分：姜黄素对液压冲击脑损伤Nrf2抗神经细胞凋亡影响目的：观察不同剂量姜黄素对液压冲击脑损伤Nrf2及其神经细胞凋亡的影响，并探讨其机制。方法：健康成年雄性SD大鼠144只，体重300g±50g，随机分为3组：脑损伤组（TBI组）、姜黄素低剂量组（LC组）和姜黄素高剂量组（HC组）组。每组再根据脑损伤后1h，6h，12h，24h，3d，7d六个时间点分为6个亚组，每个亚组8只大鼠。LC组和HC组分别于制作模型术后，往大鼠腹腔注射姜黄素，浓度分别为50㎎/㎏和100㎎/㎏。TBI组、LC组和HC组大鼠常规进行液压冲击脑组织损伤模型，各亚组按对应时间点进行神经功能学评分，再用10%水合氯醛注射过度麻醉，断头处死，开颅取脑，从损伤区的前缘取100mg左右脑组织应用干湿重法测脑组织含水量，经损伤区域切成3mm左右冠状脑片，HE染色，免疫组化检测Nrf2、caspase-3和caspase-12，原位末端标记法（TUNEL）检测神经细胞凋亡变化；损伤区域后缘按矢状方向分为两部分，一部分用免疫蛋白印迹（Western Blot）检测Nrf2核蛋白、Nrf2胞浆蛋白、caspase-3蛋白和caspase-12蛋白含量。另外一部分用于RT-PCR检测Nrf2mRNA变化。结果：1神经功能评分与TBI组相比，LC组和HC组神经功能评分各时间点均有所增加，差异有统计学意义(P<0.05)。LC组和HC组组间比较，仅于12h（4.750±0.886，4.875±0.835）、24h（2.500±0.926，2.875±0.991）、3d（6.125±1.126，6.375±1.685）差别有统计学意义(P<0.05)。2组织学观察LC组和HC组各个对应时间点与脑损伤组相比较，脑组织水肿的范围变小，程度有所减轻，胶质细胞的增生变弱，炎性细胞渗出变少，神经元的周围间隙也缩小。HC组各时间点神经细胞水肿程度均轻于LC组。3大鼠脑组织含水量测定与TBI组比较，LC组和HC组1h无差别（78.204±0.318,78.154±0.244,78.105±0.263，P>0.05)，6h明显低于脑损伤组(78.937±0.125,78.553±0.179,78.121±0.327)，差异具有统计意义(P<0.05)，LC组和HC组之间无差别，(P>0.05)，12h三组之间两两比较均有差异(P<0.05)，脑水含量分别为（81.801±0.601,80.763±0.159,79.449±0.798），24h时脑水含量均达最高，且三组之间比较均有差异(P<0.05)，脑水含量分别为(83.234±0.321,82.218±0.257,80.945±0.084)，3d开始下降，三组之间比较同样有差异(82.143±0.304,81.178±0.181,79.939±0.025, P<0.05)，7d时明显降低(81.290±0.305，80.344±0.158,79.702±0.194), LC组、HC组仍稍高于TBI组，差异有统计学意义(P<0.05)，但LC组与HC组组间比较，差异无统计学意义(P>0.05)。4免疫组织化学检测Nrf2、Caspase-3和Caspase-12与TBI组相比，LC组和HC组Nrf2蛋白表达各时间点均高于TBI组，以12h（0.742±0.074，1.198±0.151，0.581±0.061）、24h（1.532±0.052，1.278±0.051，2.058±0.045）、3d（1.301±0.025，1.102±0.071，1.980±0.214）最为明显(P<0.05)。LC组和HC组各时间点比较差异均有统计学意义(P<0.05)，HC组明显高于LC组。Caspase-3蛋白表达，与TBI组相比，LC组和HC组除1h（0.353±0.026，0.350±0.028，0.347±0.021，P>0.05)外其他各时间点均低于TBI组，以12h（0.565±0.025，0.423±0.025，0.802±0.029）、24h（1.597±0.165，1.202±0.306，1.997±0.051）、3d（1.285±0.023，1.040±0.031，1.801±0.034）最为明显(P<0.05)。HC组明显低于LC组。Caspase-12蛋白表达，与TBI组相比，LC组和HC组除1（h0.451±0.033，0.432±0.106，0.443±0.102，P>0.05)外其他各时间点均低于TBI组，以12h（0.881±0.026,0.671±0.034,0.585±0.106）、24h（1.990±0.045，1.548±0.036，1.058±0.027）、3d（1.779±0.037，1.333±0.026，0.938±0.027）最为明显(P<0.05)。HC组明显低于LC组。5Western Blot测定胞浆、胞核Nrf2蛋白，caspase-3、caspase-12蛋白TBI组、LC组和HC组之间各时间点Nrf2核蛋白表达比较均有明显差异，以12h（1.056±0.027,1.173±0.018,1.287±0.018）、24h（1.415±0.041，1.619±0.029，1.840±0.028）、3d（1.087±0.038，1.257±0.196，1.427±0.021）最为明显(P<0.05)。且HC组高于LC组和TBI组，LC组也高于TBI组，差异均有统计学意义(P<0.05)。三组之间各时间点胞浆Nrf2蛋白表达比较无明显差异，差异无统计学意义(P>0.05)。Caspase-3蛋白表达，TBI组、LC组和HC组三组相比1（h0.557±0.031，0.555±0.024，0.547±0.102）无明显差异(P>0.05)，6h （1.242±0.039，1.139±0.103，1.033±0.005）开始有差别，以12h(1.662±0.121,1.385±0.028,1.237±0.018),24h （2.113±0.041，1.625±0.029，1.269±0.028）、3d(2.017±0.038，1.625±0.196，1.251±0.021)最为明显(P<0.05)。且HC组高于LC组和TBI组，LC组也高于TBI组，差异均有统计学意义(P<0.05)。Caspase-12蛋白表达，TBI组、LC组和HC组三组相比1h（0.563±0.027，0.536±0.120，0.543±0.024）无明显差异(P>0.05)，6h(1.024±0.101，0.823±0.054,0.648±0.051)开始有差别，以12h(1.180±0.042,1.037±0.161,0.931±0.005),24h(1.359±0.045,1.225±0.024,1.147±0.057),3d(1.276±0.101,1.015±0.101,0.937±0.103)最为明显(P<0.05)。且HC组高于LC组和TBI组，LC组也高于TBI组，差异均有统计学意义(P<0.05)。6RT-PCR测定Nrf2mRNATBI组、LC组和HC组各时间点相比Nrf2mRNA表达无明显差异(P>0.05)。7TUNEL检测细胞凋亡结果显示，TBI组相比，LC组和HC组除1h（11.611±0.075，11.571±0.345，11.308±0.155，P>0.05)外其他各时间点均低于TBI组，以12h(42.310±0.024,39.658±0.241,36.376±1.024),24h(54.149±0.126,52.391±0.241,47.945±0.255),3d(48.307±0.260，45.319±0.132，42.486±0.321)最为明显(P<0.05)。HC组明显低于LC组。结论：1大鼠液压冲击脑损伤后，早期应用姜黄素可以激活Nrf2高表达，抑制神经细胞凋亡发挥神经保护作用。2高剂量姜黄素（100㎎/㎏）干预对液压冲击脑损伤的神经保护作用更明显。