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目的:创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI),又称为脑外伤,是在外力的作用下引起的脑损伤,其病理过程相当复杂,严重的可以导致重度残疾甚至死亡。TBI可引起继发性脑损伤,包括内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)、凋亡和自噬等。尽管研究人员已经证明Salubrinal(p-e IF2α选择性磷酸酶抑制剂)可以改善小鼠TBI后神经功能缺损,但需对其神经保护机制进一步研究以确认其潜在临床前价值。本研究旨在探究TBI后Salubrinal治疗对小鼠神经损伤的保护作用及其可能机制。方法:用改良的自由落体装置建立ICR小鼠TBI模型。为了观察TBI后ERS相关蛋白的表达,小鼠分别于损伤后6h、1d、2d、3d、7d、10d和14d处死,术后第2天处死对照小鼠。TBI后2d,利用免疫荧光法观察CHOP在NVU组成细胞(包括神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞、血管内皮细胞及周细胞)的共表达情况。为了控制手术造成的非特异性影响,假手术(sham)组动物仅开颅不损伤皮质。为了探究Salubrinal对TBI的影响,实验分组如下:vehicle-treated sham组,Salubrinal-treated sham组,vehicle-treated TBI组和Salubrinal-treated TBI组。在TBI后2h腹腔注射Salubrinal(1mg/kg,首先在DMSO中溶解至100 mg/kg,然后在盐生理水中溶解至最终浓度),之后每天给予相同剂量。溶剂对照小鼠在TBI后的同一时间点接受腹腔注射(1%DMSO)。Sham组同样也接受Salubrinal或者溶剂注射。利用PI染色(TBI后2d)观察Salubrinal治疗后神经细胞的损伤情况(包括损伤皮质和海马各功能区CA1、CA3及DG区);利用脑缺损体积(lesion volume,LV)评价Salubrinal对TBI长期的保护效果;利用行为学实验(包括爬杆实验和Morris水迷宫实验)观察Salubrinal治疗后小鼠运动和学习记忆功能的改变。为研究Salubrinal对TBI的保护机制,利用免疫印迹法(TBI后2d)检测ERS相关蛋白(p-e IF2α、e IF2α、GRP78、CHOP),自噬相关蛋白(P62、LC3、Beclin-1)及凋亡相关蛋白(Bcl-2、caspase-12、caspase-3)的表达情况;免疫荧光染色(TBI后2d)检测TBI后CHOP与LC3和TUNEL在神经细胞共表达情况。结果(:1)本课题首先建立小鼠TBI模型,通过免疫印迹实验发现ERS相关蛋白p-e IF2α、GRP78及CHOP呈时序性表达,并于TBI后2d及3d呈现峰值表达。(2)免疫荧光实验(2d)发现ERS标志蛋白CHOP可与神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞、血管内皮细胞和周细胞等NVU主要组成细胞共定位表达。(3)ERS抑制剂Salubrinal连续给药可修复损伤神经细胞质膜(2d)、改善运动功能(1-5d)、学习和记忆功能(10-14d)及减少脑缺损体积(21d)。(4)免疫印迹实验表明Salubrinal(2d)可抑制TBI诱导ERS相关蛋白p-e IF2α、ATF-4、GRP78及CHOP的表达,抑制自噬性死亡(LC3II、Beclin-1及p62),以及逆转TBI诱导的凋亡过度激活(caspase-3、caspase-12及Bcl-2)。(5)免疫荧光表明Salubrnal(2d)可减少TBI后CHOP和TUNEL、CHOP和LC3双阳性细胞。结论:TBI后,ERS相关蛋白呈时序性表达,ERS标志蛋白CHOP蛋白可与NVU主要组成细胞共定位表达,Salubrinal能改善TBI的细胞质膜损伤和神经功能缺陷,其保护机制涉及到抑制ERS-自噬-凋亡途径。因此,Salubrinal具有脑保护功能,作为一种药物可能有效治疗TBI以及其他中枢神经系统损伤及疾病。