创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)是一种损害人类生命健康的严重问题,也是神经系统功能障碍的主要因素。TBI通常由道路交通VDA抑制剂事故、战争、跌倒、运动和暴力冲突等事件引起,其特征是由外部力量引起的大脑功能损伤。当头部受到猛烈的外部物体撞击时,可能会导致轻度、中度或重度TBI,从而对大脑结构和功能造成损害。重复遭受轻度脑损伤(mild traumatic brain injury,m TBI)会对身体、精神、情感以及认知等方面造成不同程度的障碍,从而影响患者的生活、学习以及工作。运动对神经系统有保护作用。本研究拟在建立重复性轻度脑损伤(repetitive mild traumatic brain injury,rm TBI)模型基础上,通过运动干预探讨rm TBI和/或运动对中枢应激以及炎症、运动能力、记忆、情绪、社交等方面的影响。研究方法:将SPF级雄性C57BL/6J小鼠进行随机分组:包括假手术组(Sham)、重复性轻度创伤组(rm TBI)、假手术+运动组(Sham+Exe)和重复性轻度创伤+运动组(rm TBI+Exe)四个组别。使用液压冲击装置对小鼠右侧运动感觉区域进行液压冲击,造成rm TBI。在模型建立后1-7天,进行旷场测试和网格脚步错误测试,以探究rm TBI和/或运动对小鼠运动功能和平衡能力的影响;利用悬尾测试、旷场测试、三室社交实验等行为学测试探究rm TBI和/或运动对小鼠情绪、学习认知、记忆功能以及社交能力的影响。在创伤后第8天开始,运动组小鼠进行为期4周的运动训练。在实验周期中,每隔一周对小鼠进行神经功能评分(neurological severity scores,NSS),以探究rm TBI和/或运动对其神经功能的影响。运动训练结束后对小鼠进行第二轮行为学测试。完成行为学测试后,进行脑组织取样,通过苏木素-伊红染色观察皮层和海马齿状回(dentate gyrus,DG)的神经元情况。通过免疫荧光染色检测脑组织中应激和炎症相关蛋白的阳性细胞数量,采用蛋白质印迹法检测脑组织中应激及神经炎症相关蛋白表达情况,利用Image J软件对实验结果进行半定量分析,采用prism8.0进行统计分析。研究结果:神经功能和行为学测试结果显示,Compound C作用与Sham小鼠相比,rm TBI小鼠NSS显著升高;同时,rm TBI小鼠旷场测试中总行走路程和中间行走路程占比明显减少,网格测试中脚步错误数明显增加,Y迷宫测试自动轮转总距离显著减少,社交实验中社交时间明显减少、水迷宫实验找到平台的时间显著增加,而原平台区域停留时间明显减少。与rm TBI小鼠相比,运动训练可显著改善上述神经功能和行为功能障碍。HE染色结果显示,与Sham小鼠比较,rm TFasciotomy wound infectionsBI小鼠脑组织在打击位置附近的运动感觉皮层神经细胞组织松散,细胞密度下降,并且组织水肿和神经细胞肿胀,有些细胞发生破裂,结构紊乱;损伤侧海马形态结构完整,有少量凋亡细胞,主要变化发生在DG,即脑内重要的神经元新生部位。表现为DG亚细胞层深染细胞明显增多;提示存在大量神经元新生。rm TBI+Exe组小鼠运动感觉皮层神经元数目增多,核固缩神经元减轻;DG亚细胞层深染细胞明显减少。蛋白质印迹和免疫荧光结果显示,rm TBI小鼠脑组织应激相关蛋白G3BP1和Caprin1的表达较Sham明显增加,神经炎症相关蛋白NLRP3、Caspase1和Iba1的表达水平也显著增加;免疫荧光结果还显示,G3BP1和Caspase1,Caprin1和GFAP在脑组织存在共表达。提示在rm TBI慢性期,脑组织内同时存在持续应激和神经炎症。结果提示,rm TBI小鼠脑组织的应激和神经炎症相关蛋白表达水平显著增加,运动训练能显著降低上述蛋白表达水平。结论:rm TBI可导致小鼠脑组织神经元受损;造成小鼠神经功能和各种行为障碍。在rm TBI慢性期,损伤小鼠脑内持续存在应激和神经炎症可能是神经元损伤以及各种功能障碍的主要诱因;而4周综合性运动训练可有效减轻上述各种神经功能和行为障碍;运动训练的神经保护作用可能部分在于抑制脑内应激和神经炎症相关蛋白的表达。