目的:脑外伤（Traumatic Brain Injury,TBI）是法医学与临床治疗中最常见和最重要的损伤类型之一,脑外伤相关的损伤时间推断与认知功能的评估是法医学研究的难点。脑外伤是世界范围内最重要的医疗问题之一,是造成青年人死亡和残疾的主要原因。作为新近发现的一种铁依赖性非凋亡性质的细胞死亡方式,铁死亡是否参与脑外伤后的病理生理过程及其如何影响脑外伤后认知功能尚不清楚,其机制尚不明确。本课题主要研究脑外伤后铁死亡相关蛋白的时程变化,铁死亡抑制剂Lip-1与抗氧化剂褪黑素对脑外伤后铁死亡的作用,并以铁蛋白（Ferritin）为脑外伤后铁死亡切入点,通过构建铁蛋白重链（Fth）基因敲除小鼠研究铁蛋白在脑外伤后铁死亡及认知功能障碍中的作用机制,为法医学颅脑损伤时间推断、认知功能评估与临床治疗提供新的研究思路。方法:本课题首先建立小鼠脑外伤模型,检测铁死亡相关蛋白Fth等随时程表达变化（6h至14d多个时间点）,并通过普鲁士蓝染色以及铁检测来探究脑外伤后铁沉积水平变化。然后通过分子生物学如免疫荧光法（Immunofluorescence）和免疫印迹法（Western Blot）,形态学如普鲁士蓝染色（Prussian Blue）、尼氏染色（Nissl Staining）、Fjb染色、HE染色、免疫组化（Immumohistochemical Staining）以及行为学如运动功能试验（Wire-grip Test）、水迷宫（Morris Water Maze）、旷场实验（Open Field Test）来研究铁死亡抑制剂Lip-1和褪黑素对脑外伤后的作用及其铁死亡机制。再次通过构建Fth条件敲除鼠,在神经元上靶向敲除Fth。利用分子生物学、形态学方法研究Fth靶向敲除鼠在生理与病理情况下铁沉积、氧化应激及脂质过氧化水平方面有何差异,最后针对Fth靶向敲除小鼠利用抗氧化剂褪黑素,进一步探讨铁蛋白在脑外伤后铁死亡与认知功能障碍中的作用机制。结果:（1）在脑外伤中,铁死亡相关蛋白xCT、Cox2、Nox2、Tfr1及Fpn主要在6h-1d到达峰值,而Fth、Ftl及4HNE主要在3d到达峰值。（2）铁死亡抑制剂Lip-1和褪黑素减轻了脑外伤后的铁死亡水平。（3）铁死亡抑制剂Lip-1和褪黑素减轻了脑外伤的铁沉积程度及神经功能障碍。（4）铁死亡抑制剂Lip-1和褪黑素减少了脑外伤后的脑行为学损害及脑缺损体积。（5）Fth的敲除轻度损害了皮质脑铁稳态。（6）Fth的敲除增加了脑外伤后铁死亡的易感性（7）褪黑素在Fth敲除鼠中不能发挥在野生型小鼠中的脑外伤后铁死亡的拮抗作用。结论:（1）在脑外伤中,铁死亡相关蛋白xCT、Cox2、Nox2、Tfr1及Fpn主要在6h-1d到达峰值,而Fth、Ftl及4HNE主要在3d到达峰值。（2）铁死亡抑制剂Lip-1和褪黑素减轻了脑外伤后的铁死亡水平、脑损害以及神经功能障碍。（3）Fth敲除在生理情况下出现轻度的铁稳态紊乱,且Fth的敲除增加了神经元对脑外伤后铁死亡的易感性。（4）铁蛋白在脑外伤后铁死亡进程和认知功能障碍中具有重要作用,且在Fth敲除的情况下,抗氧化剂褪黑素无法发挥原有的脑外伤后保护性功效。