第一部分UMSCs联合GM1对创伤性脑损伤大鼠神经再生作用目的:探究人脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cells,UMSCs)联合单唾液酸神经节苷脂(Monosialotetrahexosy1 ganglioside,GM1)对创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)大鼠神经再生作用。方法:健康成年雄性SD大鼠共70只,采用大鼠液压脑损伤装置构建TBI模型,造模后7d共存活56只,按随机数字表法将其随机分为GM1+UMSCs组(A7d、A14d)、UMSCs组(B7d、B14d)、GM1组(C7d、C14d)和NS组(D7d、D14d)8组,每组7只,于TBI后第7天分别给予GM1+UMSCs、UMSCs、GM1及NS治疗,于治疗后7d和14d进行神经功能严重度评分(modified neurological severity scores,m NSS)后给予断头处死留取损伤区脑组织标本,免疫荧光和western blot检测神经元样细胞相关标记物NE、β-tublinⅢ、NF-200及MAP-2的表达,HE染色和LFB染色检测分别用于损伤空洞分析及髓鞘保护和再生情况分析,了解UMSCs联合GM1对创伤性脑损伤大鼠神经再生的影响。结果:UMSCs移植后7d和14d,Western Blot和免疫荧光结果显示GM1+UMSCs组、GM1组和UMSCs组NE、NF-200、MAP-2、β-tubulinⅢ蛋白表达量较NS组增加,GM1+UMSCs组各蛋白在UMSCs移植7d左右表达最显著(P<0.05),14d时表达明显降低,其中NF-200和β-tubulinⅢ无明显统计学差异(P>0.05),且GM1+UMSCs组m NSS评分最低,神经功能恢复最明显(P>0.05),HE和LFB染色结果显示7d GM1+UMSCs组空洞最少,髓鞘致密,间隙小,其余各组无明显差别,14d NS组空洞最多,髓鞘疏松,间隙最大,其余各组无明显差别。结论:1.UMSCs联合GM1很可能协同作用共同促进UMSCs分化或分泌相关细胞因子激活内源性神经干细胞分化为神经元样或神经胶质样细胞,减少空洞形成和髓鞘破坏,促进神经网络重建参与损伤区的修复;2.7d可能是GM1联合UMSCs对TBI大鼠的最佳干预效果时间窗。第二部分UMSCs联合GM1对创伤性脑损伤大鼠损伤局部小胶质细胞极化的调节作用目的:探究人脐带间充AZD2281生产商质干细胞(UMSCs)联合单唾液酸神经节苷脂(GM1)对创伤性脑损伤大鼠小胶质细胞极化的调节作用。方法:健康成年雄性SD大鼠共70只,采用大鼠液压脑损伤装置构建TBI模型,造模后7d共存活56只,按随机数字表法将其随机分为GM1+UMSCs组(A7d、A14d)、UMSCs组(B7d、B14d)、GM1组(C7d、C14d)和NS组(D7d、D14d)8组,每组7只,于TBI后第7天分别给予GM1+UMSCs、UMSCs、GM1及NS治疗,于治疗后7d和14d进行神经功能严重度评分(m NSS)后给予断头处死留取损伤区脑组织salivary gland biopsy标本,免疫荧光、PCR和western blot检测小胶质细胞极化标志物CD163和i NOS的表达,western blot检测TLR4信号通路中关键蛋白TLR4和My D88的表达,了解UMSCs联合GM1对创伤性脑损伤大鼠小胶质细胞极化的调节作用及可能机制。结果:UMSCs移植后7d和14d,PCR、Western Blot和免疫荧光结果显示GM1+UMSCs组、GM1组和UMSCs组CD163蛋白表达量较NS组上调,i NOS蛋白表达量较NS组下调,TLR4信号通路中关键蛋白TLR4和My D88的表达水平显著降低,GM1+UMSCs组蛋白表达变化最显著,其中UMSCs移植后7d的变化最明显,且GM1+UMSCs组m NSS评分最低,神经功能恢复最明显,P<0.05。结论:1.UMSCs联合GM1很可能通过协同调控小胶质细胞极化状态共同减轻TBI的神经炎症和继发性神经退行性变;2.7d可能是GM1联合UMSCs对TBI大鼠的最佳干预效果时间窗;3.TLR4信号通路是UMSCs联合GM1协同调控小胶质细胞极化状态的可能机制。第三部分UMSCs联合GM1对创伤性脑损伤大鼠损伤局部炎性微环境的调节CB-839小鼠作用目的:探究人脐带间充质干细胞(UMSCs)联合单唾液酸神经节苷脂(GM1)对创伤性脑损伤大鼠损伤局部免疫炎性微环境的影响。方法:健康成年雄性SD大鼠共70只,采用大鼠液压脑损伤装置构建TBI模型,造模后7d共存活56只,按随机数字表法将其随机分为GM1+UMSCs组(A7d、A14d)、UMSCs组(B7d、B14d)、GM1组(C7d、C14d)和NS组(D7d、D14d)8组,每组7只,于TBI后第7天分别给予GM1+UMSCs、UMSCs、GM1及NS治疗,于治疗后7d和14d进行神经功能严重度评分(m NSS)后给予断头处死留取损伤区脑组织标本,应用免疫组化、RT-PCR、ELISA检测损伤局部炎性反应情况、免疫调节相关分子的表达,应用westernblot检测NF-κB/IκBα信号通路关键蛋白的表达,了解UMSCs联合GM1对创伤性脑损伤大鼠损伤局部免疫炎性微环境的影响及可能机制。结果:UMSCs移植后7d和14d,免疫组化、RT-PCR、ELISA结果显示损伤局部炎症因子MPO、ICAM-1、ED-1 GM1+UMSCs组表达降低,GM1组、UMSCs组及NS组表达无明显差别,各组之间无明显差别。损伤局部免疫调节相关因子GM1+UMSCs组IL-6表达降低,TGF-β表达升高,其他组无明显差别,ELISA检测COX-2表达下调,RT-PCR检测COX-2表达无明显差别,IDO各组无明显差别。14d较7d IL-6,TGF-β表达幅度下降,但趋势基本一致。TBI大鼠模型中p65和IκBα的表达上调,GM1+UMSCs组p-p65和p-IκBα的表达明显下调,MPO、ICAM-1、ED-1、IL-6、TGF-β、COX-2等因子GM1+UMSCs组表达变化最显著,其中UMSCs移植后7d的变化最明显,且GM1+UMSCs组m NSS评分最低,神经功能恢复最明显,P<0.05。结论:1.UMSCs联合GM1很可能协同调控创伤性脑损伤大鼠损伤局部免疫炎性微环境共同减轻TBI的继发性神经炎症和神经退行性变;2.7d可能是UMSCs联合GM1对TBI大鼠的最佳干预效果时间窗;3.NF-κB/IκBα信号通路是协同调控创伤性脑损伤大鼠损伤局部免疫炎性微环境的可能机制。