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缺血性脑血管病临床与基础研究一直是国内外研究的热点，尽管在其发病机理、药物保护、基因治疗等方面取得很大进展，但在某些研究领域仍有不尽理想之处，尤其在防治及内源性脑保护机制方面无重大突破。目前认为二次或多次短暂（亚致死量）缺血、缺氧可以作为一种损伤性应激源，有效调动机体组织的自身保护机制，即可以诱导缺血耐受，保护脑组织免受后续的缺血损伤，因此提出了脑缺血耐受（IT）和脑缺血预处理概念。对其研究虽然取得了一定的进展，但其神经保护机制至今尚不明确，预处理的方法、时程尚需进一步探索。缺血耐受的神经元保护作用可能由各种不同的机制产生。短暂的缺氧能够扳机神经元内大量复杂的基因表达。例如蛋白激酶信号传导系统、即刻早基因、生长因子、氧化应激酶等。因此认为，缺血耐受的诱导由多种机制控制，这些机制在缺血后的不同时间、空间模式上发挥作用。其中，低氧诱导因子（HIF-1）及其靶基因在脑缺血及缺血预处理中所起的作用倍受瞩目。本实验主要是通过观察大鼠局灶脑缺血及缺氧预处理后HIF-1α及靶基因EPO、GLUT-1表达的动态变化，进一步探讨缺氧预处理的脑保护机制，以期对临床提供指导作用。本实验应用改进的线栓法复制了与人类脑缺血损伤高度相似的大鼠永久性局灶脑缺血模型，并建立了缺氧预处理模型，从神经学评分、脑梗死体积测定、组织病理学改变及GFAP染色等方面对该模型进行评价并观察缺氧<WP=102>预处理的脑保护作用。应用免疫组化技术及原位杂交技术观察HIF-1α及靶基因EPO、GLUT-1在脑缺血及缺氧预处理后表达的动态变化，及进一步探讨缺氧预处理的脑保护机制。分述如下：第一部分：模型评价及缺氧预处理脑保护作用的观察。本实验采用颈总、颈外动脉结扎，颈内动脉线栓法制备大鼠永久性局灶脑缺血模型（PMCAO）。在实验过程中对线栓的制备进行了改进，同时在PMCAO模型前24小时进行不同时间的缺氧预处理。应用神经病学评分、TTC染色形态计量法测定脑梗死范围、HE染色和GFAP免疫组化染色观察病理变化等多方面对模型予以评价。结果表明，本实验制备的PMCAO模型与缺血性脑血管病的临床症状、病理改变相似，缺氧预处理（8%O2,92%N2）1h、3h、5h，间隔24小时可对后续的PMCAO产生保护作用，神经病学评分降低，脑梗死体积缩小达31%，HE染色及GFAP染色提示经上述时间缺氧预处理的大鼠病理组织学损伤轻，即能够诱导脑缺氧耐受的产生，从而进一步证实了缺氧预处理具有脑保护作用。该模型操作简单易行，稳定性及重复性好，造模成功率高，对实验动物损伤小，是研究缺氧预处理的理想模型。第二部分：缺氧预处理可以诱导脑缺血耐受，具有脑保护作用。但是有关其产生的确切机制目前还不十分明了。低氧诱导因子（HIF-1）及靶基因EPO、GLUT-1均是氧敏感基因，对缺氧具有特异性的感受，有关低氧诱导因子（HIF-1）及靶基因EPO、GLUT-1在脑缺血及缺氧预处理后的表达的动态变化国外报道较少，国内尚未见详尽报道。本实验应用免疫组化技术和原位杂交技术分别观察了大鼠永久性局灶脑缺血后HIF-1、EPO、GLUT-1表达的变化及缺氧预处理的影响。结果显示，脑缺血后HIF-1、EPO、GLUT-1的表达均增加，其中在缺血周边区更加明显，它们的表达范围广泛，神经元、血管内皮细胞均有阳性表达。在神经元的表达方面，HIF-1：缺血6h，缺血中心区及周边区都有HIF-1阳性表达，但在中心区的表达强于周边区，随缺血时间延长，中心区表达逐渐减少，周边区表达逐渐增强，并于缺血后3d达高峰，一致持续至缺血后7d。EPO：缺血6h，缺血中心区及周边区均有<WP=103>EPO阳性表达的神经元，阳性表达多见于存活的、细胞形态完整的神经细胞，固缩坏死的神经细胞几乎无EPO阳性表达。缺血24h，缺血坏死中心区几乎无EPO阳性表达，而周边区阳性细胞数增多，表达达高峰。随着缺血时间的延长，EPO在缺血周边区表达虽有下降趋势，但其高表达一直持续至缺血后7d。GLUT-1：缺血6h，缺血中心区及周边区表达GLUT-1表达增加，但以周边区更加明显，随缺血时间的延长，中心区表达逐渐下降，周边区表达逐渐增强，在缺血后3d GLUT-1在周边区表达达高峰，中心区表达逐渐接近正常水平，缺血后7d，周边区表达下降。在血管内皮细胞中，HIF-1、EPO、GLUT-1均在缺血后3d达高峰，并一直持续至缺血后7d。HIF-1及EPOmRNA在胶质细胞中也有较明显的表达、预缺氧3h，使HIF-1、EPO、GLUT-1表达明显增加，复氧后表达立即减少，复氧24h后表达再次增加，缺氧预处理+PMCAO组上述各项指标表达上调，尤以周边区更加明显，与单纯缺血组（PMCAO）组相比差异均有显著性，p<0.05。因此我们认为，缺氧预处理的脑保护作用可能是与HIF-1、EPO、GLUT-1的表达上调有关。HIF-1、EPO、GLUT-1在脑缺血及缺氧预处理后存在着时间和空间上的共同表达，具有明显的相关性，尤其在血管内皮细胞中的表达时序性基本一致。它们在周边区的高表达对维持该区域组织的存活、恢复血液供应及血管重建，防治梗死灶扩大、促进糖及能量代谢起着极为重要的作用。本实验首先通过改进线栓法及常压缺氧预处理成功的制备了大鼠PMCAO及缺氧预处理模型，通过观察HIF-1及其靶基因