弥漫性轴索损伤(diffuse axonal injury,DAI)指在头部遭受到直线加/减或(和)旋转性暴力时,脑组织之间由于质量不同及运动速度不一而产生的压缩、伸展和剪切应力,导致的以神经轴索断裂为主要特征的广泛性脑白质损伤。髓鞘损伤可能是白质损伤的重要组成部分,同时伴有神经胶质细胞群的复杂反应。本研究拟探讨大鼠弥漫性轴索损伤后胶质细胞的反应性变化规律及其与轴索继发损伤的相互关系。60只SD成年大鼠随机分为对照组及DAI后1d、2d、3d、5d和7d组,每组10只。参照改良Marmarou方法制作DAI模型,并选取胼胝体及脑干上端为观察部位。通过固蓝(Luxol Fast Blue,LFB)染色和MBP蛋白免疫印迹法评价DAI后髓鞘脱失的程度;采用免疫组织化学及蛋白免疫印迹技术检测脑组织中少突胶质细胞标志物Olig2、小胶质细胞标志物Iba1及星形胶质细胞标志物GFAP在损伤后不同时间点的表达情况;CC-1免疫荧光技术检测成熟少突胶质细胞的反应性变化规律,并进一步通过CC-1/TUNEL双重荧光染色评估DAI后少突胶质细胞的凋亡程度;最后通过透射电镜进一步观察大鼠脑组织胼胝体及脑干的超微结构变化。实验结果显示(1)与对照组相比,DAI大鼠损伤后3d及7d放射冠及脑干区域LFB髓鞘染色显著减弱,髓鞘脱失严重;DAI后3d大鼠胼胝体MBP表达量较对照组显著减少;脑干区域MBP表达在DAI后1周内均明显降低,其中以DAI后3d最为明显。(2)DAI大鼠胼胝体部位少突胶质细胞Olig2表达于损伤后2d、3d及5d显著增高,而脑干部位在DAI后1周内Olig2表达均较对照组明显增加。(3)CC-1标记的成熟少突胶质细胞阳性细胞数目在DAI大鼠胼胝体及脑干损伤后1d即开始明显降低,且随损伤时间的延长而逐步降低。(4)CC-1/TUNEL标记的凋亡成熟少突胶质细胞阳性细胞数在DAI大鼠胼胝体及脑干损伤后2d即开始明显增加,且随损伤时间的延长而逐步增加。(5)与对照组相比,在DAI大鼠的胼胝体和脑干中Iba1标记的小胶质细胞阳性细胞数目明显增多,且激活的小胶质细胞呈肥大样形态学改变;蛋白免疫印迹结果进一步证实,在胼胝体及脑干区域Iba1的表达均在DAI后2d~7d显著增高。(6)GFAP标记的星形胶质细胞数目在DAI大鼠胼胝体部位明显增加;蛋白免疫印迹分析也进一步证实,在DAI后3d、5d、7d胼胝体中GFAP表达显著增加,而脑干中DAI后不同时间点GFAP的表达没有统计学差异。(7)透射电镜结果显示:在对照组大鼠胼胝体及脑干,髓鞘为明暗相间的同心圆结构,轴膜紧贴内层髓鞘,轴浆内微管微丝细胞骨架排列整齐。DAI后3d,胼胝体轴浆内细胞骨架片状崩解,线粒体高度肿胀,而髓鞘结构仅出现局部分离;脑干内大量髓鞘板层结构分离,髓鞘结构向轴浆内突压迫轴浆内容物,或者向外突压迫周围结构,但轴浆内细胞骨架及线粒体结构完整。DAI后7d,在胼胝体和脑干区域中均可观察到轴索变性,表现为轴浆内细胞骨架完全崩解,轴浆内空白区域增大(明变性)或者轴浆内出现黑色絮状沉淀物(暗变性)。髓鞘结构呈现广泛空壳样改变,板层结构消失,部分髓鞘断裂。此外,部分髓鞘向空白轴浆内塌陷或多余不定形髓鞘形成。以上研究结果表明,成熟少突胶质细胞对DAI具有选择易感性,并伴随小胶质细胞及星形胶质细胞的激活。成熟少突胶质细胞迟发性死亡导致的髓鞘脱失可能是导致DAI轴索继发损伤的重要因素。因此,明确少突胶质细胞迟发性死亡的原因以及促进髓鞘再生可能为治疗DAI提供新思路。