创伤性脑损伤小鼠急性期运动功能障碍的多维评估：行为学时序变化与胶质细胞动态响应

摘要

目的 探讨创伤性脑损伤(TBI)急性期小鼠运动行为学的变化及损伤区多种胶质细胞的动态变化规律。方法 采用C57BL/6雄性成年小鼠建立控制性皮层撞击模型，打击深度为2 mm，撞击速度为5 m/s。实验设立Sham组及损伤后1、3、7 d共4组。为评估小鼠运动功能变化，进行转棒实验、CatWalk自动步态分析实验和3D行为学分析;并采用免疫荧光染色和Western blotting检测GFAP、Iba1和PDGFRα的表达，以观察多种胶质细胞的变化。结果 转棒实验结果显示，TBI-1 d组小鼠平衡协调能力显著下降(P<0.01),TBI-3 d组部分恢复(P<0.01),TBI-7 d组进一步恢复(P<0.01)，但仍未完全恢复至Sham组水平(P<0.01)。CatWalk分析显示，TBI-1 d组小鼠步态速度、足底接触面积等指标显著异常(P<0.01),TBI-3 d组损伤最明显(P<0.01),TBI-7 d组部分恢复。3D行为学分析结果表明，TBI-1 d组四肢速度与运动能量下降; TBI-3 d组运动能量部分恢复(P<0.05); TBI-7 d组部分运动学参数持续改善，但仍未达到Sham组水平(P<0.01)。免疫荧光染色结果显示，GFAP在TBI-1 d组表达上调(P<0.01),TBI-7 d组达到峰值(P<0.01); Iba1和PDGFRα的表达在TBI-1 d组和TBI-3 d组显著上调(P<0.01),TBI-7 d组下降但仍高于Sham组。Western blotting结果显示，GFAP在TBI-1 d组表达上调，TBI-7 d组达到峰值(P<0.01); Iba1的表达在TBI-3 d组显著上调(P<0.01),TBI-7 d组下降但仍高于Sham组(P<0.01); PDGFRα的表达在TBI-3 d组显著上调(P<0.05),TBI-7 d组下降。结论 TBI急性期小鼠表现出显著的运动障碍，星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质细胞前体细胞在不同阶段的表达差异与行为学的改变存在较强的相关性，为阐明TBI后神经功能障碍及其修复机制提供了实验依据。

关键词

颅脑创伤 / 急性期 / 步态分析 / 三维成像 / 星形胶质细胞 / 小胶质细胞 / 少突胶质细胞 / 少突胶质前体细胞