乙酰-L-肉碱(ALCAR)治疗对未成熟大鼠创伤性脑损伤后脑结构、神经化学及行为变化的纵向研究

本研究针对儿童创伤性脑损伤(TBI)后长期神经功能障碍的临床难题，通过质子磁共振波谱(1H-MRS)和MRI技术，首次系统揭示了未成熟大鼠TBI后海马区代谢动态变化规律。研究发现乙酰-L-肉碱(ALCAR)治疗可改善感觉运动功能和海马依赖性记忆，为儿科TBI的代谢干预提供了新思路。

　　

在儿童意外伤害中，创伤性脑损伤(TBI)犹如一柄悬在成长道路上的"达摩克利斯之剑"——全球流行病学研究显示，婴幼儿和青少年是TBI的高发人群，其中约50%的中重度患儿会遗留认知障碍、记忆缺陷等长期神经功能障碍。更令人担忧的是，作为记忆中枢的海马区对损伤异常敏感，临床观察发现TBI患儿普遍存在海马体积缩小的现象，这与他们的学习记忆缺陷显著相关。然而，由于儿童脑部持续发育的特殊性，传统成人TBI的研究结论往往难以直接套用，特别是关于损伤后脑代谢动态变化的"时间窗口"仍存在大量认知空白。

针对这一科学难题，约翰霍普金斯大学医学院麻醉与重症医学科(Department of Anesthesiology and Critical Care Medicine, Johns Hopkins University School of Medicine)的Susanna Scafidi领衔的研究团队开展了一项创新性研究。研究人员选择与人类幼儿脑发育阶段相似的生后21天(PND21)大鼠，采用控制性皮质撞击(CCI)模型模拟临床常见的局灶性TBI，并运用先进的在体¹H-MRS技术，首次实现了对损伤后2小时至21天内海马代谢变化的连续"电影式"观测。相关成果发表在《Neurochemical Research》期刊，为理解发育期脑损伤机制提供了重要数据。

研究主要采用四大关键技术：1) 控制性皮质撞击(CCI)建立TBI模型；2) 7T高场强MRI系统进行纵向脑结构扫描；3) 定制化短回波PRESS序列获取海马区¹H-MRS数据；4) 光束行走、新物体识别和Morris水迷宫等系列行为学测试评估神经功能。实验设置Sham+生理盐水、Sham+ALCAR、TBI+生理盐水和TBI+ALCAR四组对照，ALCAR治疗组在伤后1、4、12和23小时接受100 mg/kg腹腔注射。

结构变化

代谢动态

行为学改善

这项研究首次绘制了发育期TBI海马代谢的时空演变图谱，揭示NAA可作为长期神经损伤的生物标志物。虽然短期ALCAR治疗未能逆转结构损伤，但其改善代谢紊乱和行为预后的效果显著，提示延长给药周期可能获得更好疗效。该发现为临床转化提供了重要依据：1) 证实¹H-MRS在儿科TBI动态监测中的价值；2) 提出通过靶向能量代谢（如补充ALCAR）改善预后的新策略；3) 为后续优化给药方案奠定基础。未来研究可扩大样本量并探索ALCAR与其他神经保护剂的协同作用，为儿童这一特殊群体带来更精准的治疗选择。