每年,大约有1000万人经历创伤性脑损伤(TBI)，其中绝大多数为轻度TBI (mTBIs)。通常被称为脑震荡，mTBIs有时会导致多种症状吗包括头痛、疲劳、焦虑、抑郁以及记忆力和注意力障碍。
长期暴露于mTBI与慢性呼吸道感染有关患神经退行性疾病的风险增加然而，对所有的病人来说，这并不是必然的命运。目前尚不清楚mTBI是如何导致脑震荡症状的，以及为什么有些人似乎更容易或更能适应脑震荡的影响。
有脑震荡史的大脑细胞水平的变化
在一个研究2019年11月14日于Acta Neuropathologica通信，我们分析了38个有mTBI慢性病史的捐赠大脑，这些大脑都参与了接触性运动，如美式足球、曲棍球、橄榄球和拳击。
我们发现DNA损伤修复效率低下和细胞衰老(正常细胞分裂的不可逆停止)获得的证据，这可能是mTBI后导致脑功能障碍的病理生理机制。我们认为这种现象可以解释为什么有些人比其他人更容易受到脑震荡的影响。
在这些大脑中，我们评估了DNA损伤负荷、细胞衰老的免疫组化标记物和基因表达。与同龄的健康参与者相比，mTBI大脑的DNA损伤水平显著升高。
有mTBI病史的大脑也显示出关键DNA损伤修复酶的表达显著降低，包括乳腺癌易感性1型(BRCA1)蛋白。
从这些结果来看，我们认为有mTBI病史的大脑DNA修复机制效率低下，导致DNA损伤的积累增加。
除了DNA损伤和DNA修复能力的改变，我们发现有mTBI病史的大脑表现出细胞衰老的特征一种细胞周期永久停滞的状态，以慢性炎症和基因组不稳定为特征，可由DNA损伤引起，已被证明是认知能力下降、神经退行性疾病和衰老的基础．在我们的研究中，mTBI大脑表现为星形胶质细胞(中枢神经系统的星形细胞)的肿胀和某些核膜蛋白的丢失。
所有这些变化都是细胞衰老的特征，让人联想到基因毒性应激和基因表达模式的改变。事实上，当我们分析基因表达时，我们发现参与细胞周期阻滞、衰老细胞信号和已知由衰老细胞分泌的促炎因子的基因表达显著增加。
总之，这些结果表明，有mTBI病史的大脑正在经历细胞衰老。
DNA损伤和细胞衰老对脑震荡患者的影响
这项研究表明，慢性脑震荡与DNA修复酶表达下降、DNA损伤负担增加和细胞衰老标记物增加有关。这意味着一个人有效修复DNA损伤的能力可能决定了他们是否能从脑震荡中恢复得很好。
重要的是要考虑到许多DNA修复酶是多态的，这意味着它们在遗传上是可变的，在个体之间有不同的表达模式。
再次以BRCA1为例，很明显BRCA1基因中自然发生的点突变会导致乳腺癌易感性。基于同样的逻辑，DNA修复基因(如BRCA1)的不同表达模式可能会使一些人容易受到脑震荡的影响，因为大脑中的DNA修复机制效率低下。
此外，由于大脑中过度高效的DNA修复机制，一些人可能也有基因表达模式，这可能会使他们对头部创伤的影响具有恢复力。
虽然我们还不完全了解DNA损伤和细胞衰老的途径如何影响mTBI结果，但我们相信这些结果可能因人而异。因此，脑震荡的病理生理学是一个复杂的问题，因为可能每个人对相同的损伤有不同的分子反应。
在体育运动的背景下，这意味着我们可能无法实施“一刀切”的政策，可能需要在预防和治疗创伤性脑损伤方面满足个人需求。
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