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目的:观察p-21活化激酶1(p21-activated kinase1,PAK1)和p-21活化激酶3(p21-activated kinase3,PAK3)在大鼠脑缺血再灌注(ischemia reperfusion,IR)损伤后不同时间点脑组织内的表达变化情况。方法:将成年雄性SD大鼠随机分为正常组、假手术组、模型组(取缺血再灌注后6h,24h,72h,1w,2w五个时间点)。用大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)法建立大鼠脑缺血再灌注模型,Zea-Longa评分评估大鼠神经功能缺损程度,平衡木实验观察大鼠行为学改变,氯化三苯基四氮唑(triphenyltetrazol-ium chloride,TTC)染色测定脑梗死体积,苏木精-伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色观察脑缺血再灌注损伤后的病理形态改变,蛋白印迹实验检测各组PAK1和PAK3的表达变化,并应用免疫组织化学观察两个蛋白表达的部位。结果:1、行为学结果:正常组、假手术组、IR 6h组、IR 24h组、IR 72h组、IR 1w组、IR 2w组的Zea-Longa评分分别为(分)(0)、(0)、(2.40±0.52)、(2.30±0.48)、(1.80±0.42)、(1.10±0.57)、(0.60±0.52);平衡木评分分别为(分)(1.00±0.00)、(1.00±0.00)、(4.40±0.52)、(4.20±0.42)、(2.30±0.48)、(1.80±0.42)、(1.50±0.53)。Zea-Longa评分以及平衡木评分在脑缺血再灌注模型各亚组均有不同程度升高,结果显示随着再灌注时间的延长,大鼠神经功能缺损程度逐渐减轻,与缺血再灌注24h组相比,72h、1w及2w组神经功能缺损评分逐渐下降,并且具有统计学意义(P<0.05)。2、TTC染色结果:正常组、假手术组、IR 6h组、IR 24h组、IR 72h组、IR 1w组、IR 2w组的脑梗死体积百分比分别为(%)(0)、(0)、(46.00±0.96)、(47.03±1.62)、(46.44±1.45)、(47.23±2.18)、(46.17±1.48)。正常组及假手术组中均未见梗死灶,各缺血再灌注模型组中均可见梗死灶,但各组脑梗死体积百分比之间的差异并无统计学意义(P>0.05)。3、HE染色结果:缺血再灌注后脑组织出现神经元数量减少,结构紊乱,细胞核固缩,大小不一,且细胞周围可见空泡增多。4、蛋白印迹实验结果示:在正常组及假手术组大鼠大脑中PAK1和PAK3均有基础水平表达。与正常组及假手术组相比,PAK1蛋白表达在缺血再灌注后6h、24h、72h组下降(P<0.05),再灌注后1w、2w开始回升,且两组与正常组及假手术组比较无显著差异(P>0.05)。PAK3表达在大鼠脑缺血再灌注6h后较正常组及假手术组升高(P<0.05),随着再灌注时间延长,PAK3表达逐渐下降,至再灌注72h降至最低,与正常组及假手术组相比,差异有统计学意义(P<0.05),在再灌注后1w表达再次开始升高与正常组及假手术组相比,差异有统计学意义(P<0.05),再灌注2w后PAK3回升至基线水平,与正常组及假手术组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。5、免疫组织化学结果示:免疫组化结果显示PAK1、PAK3蛋白在大脑均有广泛表达,PAK1蛋白主要在大脑皮层、海马CA1、DG区表达强烈,且在细胞核及细胞质中均可见明显表达;而PAK3主要在海马DG区、大脑皮层及海马CA1区表达明显,且主要在细胞质中表达强烈。6、相关性分析:大鼠脑缺血再灌注后各时间点PAK1/β-actin灰度比值与Zea-Longa评分以及平衡木评分均呈负相关(r_s=-0.559,r_s=-0.539,P<0.05)。而PAK3/β-actin灰度比值与行为学评分均无明显相关性(r_s=-0.117,r_s=-0.063,P>0.05)。结论:在脑缺血再灌注后,大鼠梗死侧脑组织中PAK1、PAK3均呈动态变化,在再灌注早期PAK1下降,再灌注晚期PAK1上升;而PAK3在再灌注早期先升高后下降,在再灌注晚期又再次上升。缺血再灌注后各时间点PAK1表达水平与大鼠行为学存在负性相关,提示PAK1可能参与脑缺血再灌注损伤后期的修复过程。