摘要
目的：创伤性颅脑损伤（traumaticbraininjury,TBI）是一种以外力作用下颅内组织及神经元细胞受到损伤及破坏为主要特征的复杂性疾病，具有一定的难治性以及较高的致残率和死亡率，是威胁人类健康的主要疾病之一。现TBI的治疗主要以手术治疗为主，但往往患者预后较差，研究发现TBI后神经元的微观病理改变与患者的预后密切相关。铁死亡（Ferroptosis）作为一种新兴的细胞死亡方式，是TBI后神经元损伤机制中的主要环节之一。TBI后神经元铁死亡的诱因多种多样，颅内出血所致红细胞蓄积已被认为是神经元铁死亡发生发展原因之一，然而TBI最早期最直接的神经元机械性损伤与神经元早期铁死亡的相关性并不明确。同时由于脂质过氧化是铁死亡主要生化特点，依达拉奉(Edaravone,EDA)作为一种有效的氧自由基清除剂，是一种有效的脑保护剂，已被广泛用于脑梗死的治疗中，然而，其对TBI的疗效并不明确，其是否能改善TBI后神经元铁死亡以及抵抗铁死亡的作用机制尚未阐明。铁死亡抑制蛋白1（Ferroptosisinhibitoryprotein1,FSP1）在抑制铁死亡中发挥重要作用，我们发现iFSP是一种能够抑制FSP1途径的铁死亡激动剂，减弱了EDA的抗铁死亡作用。本研究旨在观察EDA对TBI早期的神经元保护作用，以及初步阐明EDA抵抗铁死亡的作用机制，并深入探讨TBI早期直接的应力损伤与神经元铁死亡的因果关系。 方法：在本研究中我们选取8周龄雌性C57BL/6J小鼠采用皮质控制性打击（RodentContronlledCortibcalImpactInjury，CCI）建立小鼠TBI模型，在打击后第1天、第3天、第5天观察神经元存活状态，并通过对异常铁代谢和脂质过氧化的监测以及铁死亡相关蛋白检测，观察TBI后神经元铁死亡的发生以及规律。随后通过给予EDA治疗观察神经元状态，行为学测试以及神经元铁死亡判断EDA对TBI早期干预的治疗效果。同时选取PC12细胞系应用细胞划痕技术模拟体外神经元机械性损伤模型，从铁代谢水平、脂质代谢紊乱、铁死亡相关蛋白以及细胞形态学改变等多方面探讨机械性损伤与神经元铁死亡的相关性。我们并观察细胞存活状态、脂质过氧化监测以及细胞铁死亡水平分析EDA对TBI早期机械性损伤的影响。最后通过给予iFSP1验证EDA是否可以通过作用于FSP1途径抑制TBI急性期机械性损伤所致神经元铁死亡达到治疗效果。 结果：在本研究中，我们提供证据证明铁死亡存在于TBI急性期，当给予依达拉奉后观察到铁死亡被逆转，并且小鼠行为缺陷改善以及神经元病理状态缓解，首先证明了EDA对TBI早期的保护作用。此外我们在体外实验中选取PC12细胞建立细胞划伤模型，验证机械性损伤与TBI早期神经元铁死亡之间的相关性。同时研究发现，EDA减轻因机械性损伤所致神经元损伤，并抑制其铁死亡的发生。我们还通过给予iFSP抑制FSP1通路，结果表明抑制FSP1后，EDA对神经元铁死亡的抵抗作用被抵消，证明EDA至少部分通过作用于FSP1途径抑制TBI急性期机械性损伤所诱导神经元铁死亡达到早期治疗TBI的作用。 总而言之以上结果均可支持以下观点： 1.神经元铁死亡存在于TBI早期 2.早期足量的EDA干预可以抵抗TBI后神经元铁死亡的发生 3.直接机械性损伤是致TBI后神经元早期铁死亡的重要原因之一 4.EDA可以减轻机械性损伤所诱导的神经元铁死亡 5.EDA对神经元的保护作用至少部分通过FSP1途径抑制铁死亡，，从而达到治疗效果。
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