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【目的】建立TBI大鼠模型,对TBI大鼠模型移植BMSCs并进行高压氧治疗,比较高压氧联合BMSCs移植与单独应用高压氧及干细胞移植治疗TBI大鼠的疗效,为临床应用高压氧联合BMSCs移植治疗TBI提供实验依据。【方法】1.SD大鼠TBI模型的建立:清洁级SD大鼠82只,所有大鼠在造模前3 d接受爬竿及平衡木训练,采用Feeney自由落体撞击方法制作大鼠TBI模型,造模后24小时行Johansson&Gareia评分,评分大于6分为造模成功。造模后24 h取两只造模成功大鼠受伤部位脑组织做冰冻切片,剩余80只大鼠随机分为4组,每组20只:A组:对照组,B组:高压氧治疗组,C组:干细胞移植组及D组:高压氧联合干细胞移植治疗组,各组又分为3d、7d、10d及20d4个亚组。A组不接受任何治疗,B组造模后24 h接受高压氧治疗,每日一次,C组造模后24 h进行BMSCs移植,D组造模后24 h原位移植BMSCs细胞后再接受高压氧治疗。2.GFP小鼠BMSCs的培养及诱导:取P3代BMSCs于24孔板内进行成神经元样细胞诱导,并在培养及诱导时进行高压氧干预,每日一次。3.神经功能恢复情况:采用Johansson&Gareia评分及NSS评分评估大鼠神经功能损伤及恢复情况,采用SPSS11.5行单因素方差分析,(P<0.05)为有统计学意义。4.取各组大鼠损伤部位脑组织行HE染色及冰冻切片观察BMSCs在体内存活情况,并进行免疫组化检测NF-kB及BDNF表达。采用SPSS11.5行单因素方差分析,(P<0.05)为有统计学意义。【结果】1.模型制作:80只造模成功大鼠随机分为4组,各组在造模24 h后进行Johansson&Gareia评分,治疗前各组大鼠评分无统计学意义:A组10.0±1.0,B组10.2±0.83,C组9.4±1.14,D组9.0±1.22,造模成功大鼠选入实验并进行NSS评分,评分结果:A组11.8±1.01,B组12.2±0.45,C组12.0±0.71,D组12.0±0.55,各组评分无统计学意义。2.BMSCs培养、诱导及高压氧干预:高压氧干预组细胞对数生长期提前,进入平台期后细胞数量多于对照组,高压氧干预后细胞于24 h内出现轴突、树突,48 h后两组对比,高压氧干预组80%以上细胞出现突起,且细胞突起较长、粗,未干预组出现突起的细胞比例不足80%,细胞分散、突起短、未连成网状。3.神经功能恢复评价:造模后第4 d,即治疗后第3 d大鼠神经功能评分(Johansson&Gareia评分)出现差异,与造模后24 h各组评分相比,治疗后A组8.83±0.41,B组7.33±1.03,C组7.33±0.82,D组5.83±0.41有统计学意义(P<0.05)。NSS评分:与造模24h各组评分相比,治疗后A组10.3±1.03,B组8.7±1.03,C组8.7±1.03,D组6.8±0.75有统计学意义(P<0.05)。大鼠神经功能评分显示:治疗后第3 d至第10 d恢复最明显,同疗程各组相比,联合组大鼠神经功能评分优于其他各组。4.HE切片示:各组大鼠在造模后第1 d就有炎症细胞浸润,包括小胶质细胞,水肿反应出现,细胞间隙增大,第3 d达高峰,持续约1 w,其中神经元细胞及小胶质细胞都参与了炎症反应过程,治疗组在1 w内水肿逐渐消退。各组炎症反应持续时间长,在20 d时仍有部分炎症细胞存在。第3 d时受伤部位出现细胞坏死、细胞裂解,坏死部位炎症细胞大量存在,接受治疗大鼠炎症细胞浸润少及水肿反应较未治疗组轻。免疫组化:模型制作1 d后,各组都可见NFkappab及BDNF阳性的神经元及胶质细胞,治疗组阳性细胞数均多于对照组,细胞阳性数于第3 d达高峰,持续约10 d,后逐渐减少,联合组阳性细胞数较其他组多(P<0.05),治疗后20 d切片中仍有部分表达,联合组阳性细胞数多,染色较深。【结论】1.自由落体脑损伤模型制作简单,稳定性好,模型统一,造模后24 h行大鼠神经功能评分,各组大鼠无明显差别。2.BMSCs全骨髓贴壁培养法操作简单,细胞繁殖能力强,高压氧对BMSCs体外干预后BMSCs生长快,在细胞诱导时联合高压氧干预后,细胞分化数量多,突起长,说明高压氧能促进体外BMSCs增殖分化。2.高压氧联合干细胞对大鼠TBI的疗效优于同时间的对照组,伤后3 d水肿及炎症反应达高峰,持续约7 d后有所消退,高压氧及干细胞均能促进损伤部位的水肿消退,减轻炎症反应,二者联合这一作用更加明显。长疗程治疗更有利于TBI后神经功能恢复,治疗20 d后大鼠神经功能评分优于短期治疗的3 d、7 d及10 d。3.冰冻切片后荧光显微镜观察BMSCs能在损伤部位周围存活,10 d时仍见移植BMSCs,并能向损伤部位游移,说明移植的BMSCs可在体内存活、并趋向于损伤部位分布。损伤后1 d即有NF-kB及BDNF表达,3 d后表达达高峰,持续约10 d后逐渐下降,治疗20 d后仍有部分表达,单纯高压氧组或干细胞移植治疗组表达含量较对照组高,高压氧联合干细胞组NF-kB及BDNF表达含量高于其他组,提示二者都能促进NF-kB及BDNF的表达,二者的这一作用相互促进。