缺血性脑血管病(ICVD)是成人死亡和残疾的重要原因，其发病机制、病理过程和治疗一直是临床研究的重点。本研究主要探讨线粒体介导的凋亡通路及其相关因素在脑缺血性损伤中的作用。在缺血性脑损伤动物模型中证实，缺血中心区发生的损伤主要表现为坏死形式，而边缘区或半暗带的损伤则启动凋亡机制。脑缺血后激活一系列错综复杂的级联反应，其中线粒体介导的caspase蛋白酶相关凋亡级联反应对脑缺血后神经元迟发性死亡起重要作用。ICVD的治疗策略中神经保护剂占重要地位，神经节苷脂GM1能够通过血脑屏障，对脑缺血性损伤具有神经保护作用。 目的：采用大鼠局灶性脑缺血再灌注模型观察再灌注后不同时间点的细胞损伤形式及空间分布情况，阐明再灌注后神经元损伤的病理生理机制，对脑缺血再灌注损伤后半暗带区域caspase-9、Apaf-1的表达及其与神经元凋亡形态改变的时间关系进行研究，并探讨其相关调节因素Bcl-2和Bax水平的变化，加深对线粒体介导的凋亡通路机制的认识。观察模型动物GM1治疗组与对照组神经功能缺损评分及细胞原位凋亡情况的差异，分析GM1对脑缺血损伤的保护机制，为临床应用GM1治疗缺血性脑血管病提供实验室证据。 方法：本实验采用线栓法制备大鼠局灶性脑缺血再灌注模型，采用光镜、电镜观察分析受损组织细胞的形态学改变，采用TUNEL方法对缺血损伤的皮层神经元DNA损伤情况进行观察，应用半定量RT-PCR技术检测caspase-9和Apaf—1 mRNA的表达水平，免疫组织化学染色技术检测天津!科大攀博士攀位扮文Bcl一2和Bax蛋白表达水平，应用蛋白印记技术检测casPase一9酶原及其活性形式的表达。应用神经功能缺损评分评价治疗组神经功能改善情况，TUNEL法检测细胞原位凋亡情况，评价GMI的神经保护作用。 结果:线栓法制备大鼠局灶性脑缺血再灌注模型，其临床表现与梗塞范围接近人类卒中的情况。电镜观察发现脑缺血再灌注后出现了具有凋亡形态特征的神经元。TUNEL阳性细胞主要分布在坏死灶的周边和皮层，“半暗带”内细胞死亡以凋亡形式为主。脑缺血2h后再灌注2一6h基底节区caspase一9 mRNA的表达有所增强，而后降至基础水平;皮层区再灌注后easpase一9 mRNA表达逐渐增强，16一24h为高峰，48h仍高于正常水平。脑缺血2h再灌注2h后35一37 kDa的活性caspase一9开始出现，并持续到再灌注48h。皮层区Apaf一1 mRNA的表达再灌注48h之内未见无明显变化。脑缺血2h再灌注后皮层中Bcl一2的表达6h为高峰，之后下降。再灌注后早期Bax在皮层的表达明显增强，24一48h达高峰。Bcl一2/Bax的比率在再灌注开始时升高，再灌注6h达高峰，随后开始下降。GMI治疗组与NS对照组比较缺血侧细胞凋亡率降低。 结论:线栓法阻断大鼠MCA制备局灶性脑缺血再灌注模型，模拟了人类脑梗塞溶栓或其他原因导致血管再通后的病理生理改变过程，是研究脑缺血再灌注损伤病生理机制和评价抗脑缺血损伤药物的理想模型。缺血性神经元死亡是经历凋亡和坏死两种途径发生的，缺血的程度和持续时间决定神经细胞出现坏死或凋亡与否。大鼠短暂性局灶性脑缺血再灌注后casPase一9 mRNA转录增加，特别是在缺血中心区的边缘尤为明显，同时相应区域出现活性形式的caspase“9蛋白。提示线粒体通路介导的蛋白酶级联反应在脑缺血后神经元损伤中起重要作用，阻断其通路可能减轻细胞的损害。Bcl一2/ Bax的比率改变与缺血再灌注后的神经元死亡密切相关。线粒体在多个水平调节细胞的凋亡和坏死，通过多种机制保护线粒体可能为缺血性脑血管病的治疗提供新的思路。局灶性脑缺血再灌注后应用外源性 GM 能减少脑缺血造成的神经细胞死亡，减轻脑组织损伤程度，并促进神经功能的恢复。GMI 的抗凋亡功效可能与其膜稳定作用有关，抑制了由线粒体膜通透性改变诱导的。yto－。释放依赖性的细胞内凋亡途径。缺血性脑血管病溶栓后，应当尽早联合应用作用于脑缺血不同损伤机制的神经保护药物，以改善远期神经功能。