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研究目的:禁食疗法已经历经上千年的历史,长时间禁食(Prolonged Fasting,PF)为持续48-120小时的禁食,其作用比热量限制(calorie restriction,CR)和24h的禁食更强。周期性的长时间禁食可以降低化疗药物对小鼠骨髓干细胞及前体细胞的损伤,促进造血干细胞再生,使休眠的干细胞开始更新。内皮祖细胞(Edothelial Progenitor Cells,EPCs)是血管内皮的前体细胞,主要分布于外周循环系统、骨髓以及脐带血中。内皮祖细胞能够分化为成熟的血管内皮细胞,参与损伤血管的修复和缺血区血管的新生。内皮祖细胞的功能可以作为缺血性脑卒中预后的标志信息。本课题研究长时间禁食对小鼠脑缺血损伤和内皮祖细胞功能的影响及其作用机制。研究方法:用电凝法制作小鼠的缺血性脑损伤模型,术后将小鼠随机分为对照组和实验组。对照组小鼠正常喂食,使其能够持续自由摄取食物。实验组小鼠禁食48小时后喂食24小时,之后检测小鼠的脑梗死体积和神经行为学功能;用免疫组化法检测小鼠脑缺血局部的血管新生的情况;提取和培养小鼠骨髓源内皮祖细胞,培养7天后检测骨髓源内皮祖细胞的迁移、粘附、小管形成等功能;用电凝法制作小鼠缺血性脑损伤模型,术后随机分为对照组和实验组,对照组小鼠始终正常喂食,实验组小鼠术后正常喂食1天后进行禁食2天,间隔5天正常喂食的间歇性周期禁食,直至第28天,取脑,切片,测量其脑萎缩率;用Western Blot方法检测骨髓源内皮祖细胞内的e NOS和Mn SOD以及细胞上清液中TSP-2的表达水平。研究结果:实验组小鼠术后脑梗死体积与对照组相比有明显的减小,神经行为学功能与对照组相比有显著的改善。免疫组化实验结果显示,经过48小时禁食的小鼠脑缺血区新生血管的数量明显增加。经过长期(28天)间歇性长时间禁食的小鼠,其脑萎缩率与对照组相比明显下降。与对照组小鼠相比,经过长时间禁食的小鼠骨髓源内皮祖细胞内e NOS和Mn SOD的表达水平升高,细胞上清液中TSP-2的表达水平降低。结论:长时间禁食对内皮祖细胞功能具有很好的改善作用,在脑缺血损伤后进行长时间禁食,可以在一定程度上改善脑缺血损伤的长期预后,并且通过促进血管新生功能,对急性脑缺血损伤部位有一定程度的治疗和改善作用。其机制与上调内皮祖细胞中Mn SOD和e NOS的表达水平,同时下调TSP-2的表达水平有一定关系。因此长时间禁食在脑卒中的临床治疗方面具有潜在的应用价值