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目的:探讨运动预处理对大鼠脑缺血/再灌注损伤后细胞凋亡及NRG-1、Erb B4蛋白表达的影响,阐述运动预处理的脑保护相关作用机制。方法:将48只雄性SD大鼠随机分为四组,即假手术组、运动预处理+假手术组、模型组和运动预处理+模型组,每组12只(n=12)。采用改良线栓法制备大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)缺血/再灌注损伤模型。运动预处理+假手术组、运动预处理+模型组预先进行电动跑台训练三周,假手术组及模型组给予同等条件抓握和喂养,但不给予其他干预。缺血/再灌注24h后,采用改良神经功能缺损评分(modified Neurological Severity Scores,m NSS)来综合评价各组大鼠的神经功能缺损程度;采用HE染色法观察各组大鼠缺血侧脑组织的病理改变;采用TUNEL染色法检测各组大鼠缺血半暗带细胞凋亡的表达;采用Western Blot检测各组大鼠缺血侧皮层NRG-1、Erb B4蛋白表达。结果:1.各组大鼠m NSS评分:假手术组、运动预处理+假手术组的大鼠均未出现神经功能缺损情况,两组评分差异无统计学意义(P>0.05);与假手术组比较,模型组大鼠m NSS评分升高,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,运动预处理+模型组m NSS评分明显降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。2.病理组织学变化:假手术组、运动预处理+假手术组大鼠脑组织染色着色较深,细胞形态结构正常,无炎性细胞浸润现象,细胞核较大,核膜清晰,核仁明显;模型组大鼠脑缺血侧组织细胞结构疏松,存在大量空泡样改变,可见间质水肿,炎性细胞浸润明显,视野范围内可见到部分凋亡小体;与模型组比较,运动预处理+模型组大鼠缺血侧脑组织病理损伤有所减轻,炎性细胞浸润有所缓解,细胞排列较整齐,空泡样改变有所减少,细胞核固缩减少,坏死神经元相应减少。3.缺血半暗带细胞凋亡情况:假手术组、运动预处理+假手术组仅见到极少数TUNEL阳性细胞,两组阳性细胞数差异无统计学意义(P>0.05);与假手术组比较,模型组大鼠TUNEL阳性细胞数明显增加,差异有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,运动预处理+模型组TUNEL阳性细胞数明显减少,差异有统计学意义(P<0.01)。4.缺血侧脑组织NRG-1、Erb B4蛋白表达:与假手术组比较,运动预处理+假手术组NRG-1、Erb B4蛋白表达无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05);与假手术组比较,模型组NRG-1、Erb B4蛋白表达均明显增加,差异具有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,运动预处理+模型组NRG-1、Erb B4蛋白水平上调,差异有统计学意义(P<0.01)。结论:1.运动预处理可降低大鼠脑缺血/再灌注损伤后神经缺损评分,减轻缺血侧脑组织病理损伤,发挥脑神经保护作用。2.运动预处理可能通过上调脑缺血/再灌注大鼠NRG-1、Erb B4蛋白的表达,抑制缺血半暗区细胞凋亡,降低脑缺血/再灌注损伤。