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背景作为一种常见外伤类型,创伤性颅脑损伤(Traumatic brain injury, TBI)是包括军事医学在内的全世界医学研究重点,而重型TBI的死亡率在全身各部位损伤中位于第一位。缺氧预处理(Hypoxic preconditioning, HPC)通过一次或数次适度低氧刺激,动员自我防护能力,从而能减轻后续损伤严重程度。核因子-κB(nuclear factor-κB, NF-κB)是一种重要的炎症起始因子,在TBI的多种生理病理变化中发挥着非常重要的作用,而NF-κ3对神经元的影响是其中主要方面之一。基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9, MMP-9)则是引发颅脑损伤后脑水肿必不可少的因素之一。本实验通过观察缺氧预处理对颅脑损伤大鼠脑皮质NF-κB、MMP-9、神经元活性、脑组织含水量、IgG漏出量的影响,探讨缺氧预处理对TBI后神经元损伤及脑水肿程度的影响及可能涉及NF-κB、MMP-9的机制。目的 (1)制定·种实用稳定的大鼠缺氧预处理动物模型； (2)观察创伤性颅脑损伤大鼠皮层组织NF-κB、MMP-9、神经元活性、脑水肿程度(包括测定脑组织含水量、IgG表达量)的影响； (3)探讨缺氧预处理对(2)中各指标的变化影响,探究缺氧预处理对创伤性颅脑损伤的影响及可能涉及NF-κB、MMP-9相关的分子机制。方法216只雄性成年SD大鼠随机的分为正常对照组(Con组、n=12)、缺氧预处理组(HPC组、n=12)、外伤组(TBI组、n=96)、缺氧预处理+外伤组(HPCT组、n=96)。根据外伤后不同时间点取材,TBI组与HPCT组再次分为八个亚组在伤后取脑组织标本(1h、3h、6h、12h、Id、3d、7d及14d)。Con组不进行任何处理,直接处死。采用改进Feeney致伤方法制作TBI模型,选择矢状中线左侧旁约3mm,紧靠冠状中缝后钻直径5mm的圆形小骨窗,沿光滑直筒内壁,从25cm将50g砝码自由落下撞击骨窗,深度为3-4mm。HPCT组大鼠则在完成缺氧预处理训练(-50 KPa,3h/d,连续3d)后1d,再进行颅脑损伤打击。HPC组仅给予缺氧预处理1d后处死。采用RT-qPCR、Western blotting测定挫伤区周围NF-κB、MMP-9的mRNA和蛋白变化情况,免疫组化NeuN染色法测定神经元活性变化情况,免疫组化测定垮G漏出量,以及干湿重法(Elliott公式)测定挫伤区周围脑组织含水量。结果 (1)TBI组和HPCT组NF-κB mRNA 3h-1d明显升高,NF-κB蛋白3h-7d明显升高,NeuN 3h-14d明显降低(P<0.05)。HPCT组NF-κB mRNA 3h-1d 及NF-κB蛋白3h-7d均低于TBI组,而NeuN表达3h-7d高于TBI组(P<0.05)。(2)TBI组和HPCT组MMP-9 mRNA 3h-3d明显升高(P<0.05), MMP-9蛋白量在3h-7d增加,脑组织含水量也同样在3h-7d增加,而IgG 1h-14d在两组均增加(P<0.05)。HPCT组中MMP-9 mRNA在3h-3d,MMP-9和脑组织含水量在6h-7d明显低于TBI组,而IgG lh-14d则少于TBI组(P<0.05)。结论 (1)本实验制定的缺氧预处理大鼠训练方案的稳定性和实用性较好。(2)缺氧预处理在一定时间窗内对神经元起保护作用可能与抑制NF-κB转录及表达有关。(3)缺氧预处理通过抑制MMP-9转录和表达,减少血脑屏障通透性,减轻脑水肿,这可能是缺氧预处理具有保护血脑屏障的机制之一。