背景
创伤性脑损伤（TBI）是导致死亡和残疾的主要原因之一，给社会和家庭带来沉重负担。TBI后的神经功能缺损，特别是认知功能障碍，是常见的并发症，其发生与继发性损伤过程中的神经炎症反应和突触损伤密切相关。继发性损伤在初始损伤后几分钟开始，可能持续数周甚至数年，这为治疗干预提供了时间窗口。其中，小胶质细胞介导的神经炎症是关键因素，其过度激活会导致促炎因子（如肿瘤坏死因子-α [TNF-α] 和白介素-1β [IL-1β]）水平升高，加剧神经元损伤和脑血流（CBF）减少。同时，突触相关蛋白如突触后密度蛋白95（PSD95）和突触蛋白1（synapsin1）的表达下降，以及神经元树突棘密度的降低，是认知障碍的重要分子基础。脑源性神经营养因子（BDNF）及其下游的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路在促进突触可塑性和神经元存活中发挥核心作用。盐酸羟哌酮（YL-0919）是一种正处于临床IIb期试验的新型抗抑郁药，具有快速起效和促进认知的特点。临床前研究表明，YL-0919能够上调前额叶皮层中的BDNF表达，并激活BDNF-mTOR信号网络。然而，YL-0919是否能改善TBI后的神经功能障碍及其具体机制尚不清楚。本研究旨在探讨YL-0919对TBI小鼠神经功能恢复的影响，并深入研究其是否通过调控BDNF-mTOR通路发挥神经保护作用。
方法
本研究使用成年雄性C57BL/6J小鼠，采用控制性皮质撞击（CCI）方法建立TBI模型。实验动物随机分为三组：假手术+ Vehicle（Sh + Veh）组、TBI + Vehicle（TBI + Veh）组和TBI + YL-0919（TBI + YL，2.5 mg/kg）组。YL-0919在术后6小时首次灌胃给药，之后每日一次，持续至术后第7天。在损伤后第1、3、7天进行神经行为学评估，包括改良神经严重程度评分（mNSS）、转棒实验和莫里斯水迷宫（MWM）测试，以评估运动协调能力和空间学习记忆功能。在术后第3天，通过免疫荧光染色标记离子钙结合适配分子1（Iba1）阳性细胞，计数并利用Sholl分析小胶质细胞的形态变化，评估其活化状态。采用激光散斑对比成像（LSCI）技术监测损伤局部脑血流（CBF）的动态变化。通过酶联免疫吸附试验（ELISA）检测损伤周边脑组织中炎症因子TNF-α、IL-1β和抗炎因子白介素-4（IL-4）的浓度。在术后第7天，取损伤周边脑组织，通过蛋白质印迹法（Western blotting）检测BDNF、mTOR、磷酸化mTOR（p-mTOR）、PSD95和synapsin1的蛋白表达水平。采用高尔基-科克斯（Golgi-Cox）染色法对损伤周边的锥体神经元进行染色，并利用Sholl分析树突分支复杂度和树突棘密度。所有数据均以均值±标准误（SEM）表示，采用重复测量方差分析、单因素方差分析及事后检验进行统计学分析，P<0.05认为有统计学意义。
结果
YL-0919促进TBI后神经功能恢复
行为学测试结果显示，与TBI + Veh组相比，TBI + YL组小鼠的mNSS评分在损伤后第3天和第7天均显著降低（F= 5.540, P= 0.0004），表明神经功能缺损得到改善。转棒实验中，TBI + YL组小鼠在棒上的停留时间在损伤后第3天显著长于TBI + Veh组（F= 1.297, P= 0.0432），提示运动协调能力增强。莫里斯水迷宫测试中，TBI + YL组小鼠在测试日穿越平台的次数显著多于TBI + Veh组（F= 30.78, P= 0.0298），而各组小鼠的游泳速度和目标象限游泳距离无显著差异。这些结果表明，YL-0919能有效缓解TBI引起的神经功能障碍和部分认知缺陷。
YL-0919抑制小胶质细胞活化
免疫荧光结果显示，TBI后第3天，损伤周边区域Iba1阳性细胞数量显著增加。与TBI + Veh组相比，YL-0919治疗显著减少了Iba1阳性细胞的数量（F= 196.600, P<0.001）。Sholl分析进一步显示，TBI导致小胶质细胞形态由静息态转变为活化态，分支复杂性增加，尤其在距离胞体20-40像素的范围内更为明显。YL-0919处理则显著逆转了这种形态学改变，减少了小胶质细胞的交叉点数（F= 23.060, P<0.01），表明YL-0919有效抑制了TBI后小胶质细胞的增殖和活化。
YL-0919改善脑血流灌注并抑制炎症反应
LSCI监测发现，TBI后第1天和第3天，损伤局部CBF显著降低。YL-0919治疗3天后，TBI + YL组小鼠损伤区域的CBF较TBI + Veh组显著升高（F= 19.790, P= 0.0475）。ELISA检测显示，TBI后损伤周边组织促炎因子TNF-α（F= 9.142, P= 0.0482）和IL-1β（F= 4.662, P= 0.0436）浓度显著上升，而抗炎因子IL-4浓度下降。YL-0919治疗显著降低了TNF-α和IL-1β的水平，同时提高了IL-4的浓度（F= 5.172, P= 0.0491）。这表明YL-0919能够纠正TBI后的炎症因子失衡，并促进损伤局部的血流恢复。
YL-0919通过BDNF-mTOR通路改善突触可塑性
蛋白质印迹分析显示，TBI后第7天，损伤周边脑组织BDNF蛋白表达显著下调。YL-0919治疗7天使BDNF表达明显回升（F= 4.823, P= 0.0466）。虽然总mTOR蛋白水平各组无显著差异，但YL-0919显著提高了其磷酸化水平p-mTOR（F= 3.640, P= 0.0284）。同时，TBI引起的突触蛋白PSD95（F= 7.195, P= 0.0327）和synapsin1（F= 4.307, P= 0.0495）表达下降也被YL-0919逆转。高尔基染色和Sholl分析表明，TBI导致锥体神经元树突分支总数和树突棘密度显著减少。YL-0919治疗有效增加了树突分支的复杂性（F= 4.759, P= 0.0114）和树突棘密度（F= 10.61, P<0.0001）。这些结果提示，YL-0919可能通过激活BDNF-mTOR信号通路，上调突触相关蛋白，增强神经元结构的复杂性，从而改善TBI后的突触可塑性和认知功能。
讨论
本研究证实了新型抗抑郁药YL-0919在TBI小鼠模型中的治疗潜力。YL-0919能早期（3天内）改善神经功能缺损，并在后期（7天）部分缓解认知功能障碍。其作用机制涉及多方面：首先，YL-0919有效抑制了小胶质细胞的过度活化和增殖，减轻了神经炎症反应；其次，它调节了炎症因子网络，降低促炎因子（TNF-α, IL-1β），提升抗炎因子（IL-4），从而有助于恢复脑血流灌注；最后，也是关键的一点，YL-0919激活了BDNF-mTOR信号通路，进而上调了PSD95和synapsin1等突触蛋白的表达，并促进了损伤周边神经元树突结构的复杂性和树突棘密度的恢复，最终改善了突触可塑性和认知功能。本研究为YL-0919作为TBI潜在治疗药物提供了临床前证据，其多靶点作用特点（抗炎、促血流、增强突触可塑性）显示出良好的应用前景。未来的研究可进一步探讨其长期疗效以及对TBI后精神行为并发症的影响，并深入解析其分子靶点，如Sigma-1受体是否参与其作用。
