在全球范围内,脑卒中是第二大致死因素,严重危害人类健康。脑卒中又称中风,具有高致死率,高致残率以及高复发率的特点,而造成长期功能恢复障碍的一个因素是自发性的神经再生和血管新生非常有限。因此,脑卒中的治疗需要关注减少早期的神经功能损伤以及促进长期的神经功能恢复。Sirt3是一种依赖于NAD+的去乙酰化酶,在哺乳动物中具有维持代谢平衡,促进应激条件下造血干细胞的干性维持以及介导能量限制对听力的保护等多种功能,还能通过调节多个关键通路抑制肿瘤生长。此外,Sirt3可以通过调控Foxo3a、MAPK以及AKT等通路进一步调控线粒体功能,降低活性氧水平等,从而在心脏缺血中发挥保护作用。Sirt3还可以保护神经元抵抗氧糖剥夺（OGD）以及H2O2引起的氧化应激损伤。然而Sirt3在缺血性脑卒中中的作用仍然是未知的。在这里,我们设计了三部分实验用以研究Sirt3在缺血性脑卒中早期和恢复期的作用以及其潜在机制。第一部分,我们研究了Sirt3在缺血性脑卒中后早期的作用。对Sirt3敲除小鼠和野生型小鼠实施永久性大脑中动脉栓塞模型（p MCAO）,我们发现:脑缺血后损伤区域Sirt3表达有显著下降,而Sirt3敲除会加剧脑卒中后神经细胞凋亡以及神经功能缺陷。此外,Sirt3敲除小鼠与野生型小鼠相比,脑缺血后炎症反应和血脑屏障的破坏都会更加严重。星型胶质细胞作为哺乳动物脑内分布最广的细胞,可以通过抵抗兴奋性毒性和释放神经营养因子,在脑缺血后限制病症扩展并发挥保护作用。我们在小鼠脑缺血后损伤部位注射GFAP启动子的Sirt3过表达慢病毒。结果显示:脑缺血损伤后,在星型胶质细胞中特异性过表达Sirt3具有神经保护作用。为了进一步研究Sirt3在缺血性脑卒中的机制,我们培养原代星型胶质细胞并实施OGD实验。结果显示:OGD后Sirt3可以通过抑制HIF-1α调控VEGF的表达。因此,Sirt3有可能通过星形胶质细胞来源的HIF-1α和VEGF通路减少脑缺血损伤。第二部分,我们研究了Sirt3在缺血性脑卒中后恢复期的作用。在脑缺血后短期Sirt3表达水平会显著下降,而在损伤后35 d时会有一定程度的回升。我们发现:脑缺血后Sirt3敲除小鼠的神经功能恢复较野生型（WT）相比更差。通过CD31/Brd U、Neu N/Brd U以及DCX/Brd U免疫荧光染色发现,脑缺血后Sirt3敲除小鼠的神经再生和血管新生较野生型要弱。此外,Sirt3敲除后与神经血管新生密切相关的VEGF、AKT以及ERK信号通路激活均有所减弱。我们的结果表明:Sirt3有可能通过调控VEGF以及AKT等通路,在缺血性脑卒中后的恢复期对神经血管以及神经功能恢复发挥有益的作用。第三部分,我们研究了Sirt3在星型胶质细胞活化以及胶质瘢痕形成中的作用。脑缺血引起的损伤可导致星型胶质细胞被激活并形成瘢痕。炎症是胶质瘢痕形成的重要诱导因素。之前的研究发现Sirt3的激活剂adjudin可以减弱脂多糖（LPS）和脑卒中引起的神经炎症。为了进一步研究adjudin和Sirt3在抑制星型胶质细胞活化中的潜在作用及机制,我们给Sirt3敲除小鼠和野生型小鼠实施短暂性大脑中动脉栓塞（t MCAO）模型,并在损伤后两天分别腹腔注射DMSO和adjudin。实验结果显示adjudin可以通过上调WT小鼠Sirt3的表达并抑制星型胶质细胞的活化。此外,在野生型小鼠中adjudin可以促进脑缺血后神经功能和神经血管的恢复,且伴随着胶质瘢痕的减少。然而,在Sirt3敲除小鼠中看不到这一现象。进一步研究发现,adjudin可以通过Sirt3上调Foxo3a蛋白表达且抑制Notch信号通路,而抑制Foxo3a表达或过表达N1ICD都可以减弱细胞实验中adjudin对划痕愈合的抑制作用。因此,Sirt3-Foxo3a和Sirt3-Notch1通路可能是介导adjudin对划痕愈合抑制作用的相关信号。综上所述,我们证实Sirt3在缺血性脑卒中后的早期和恢复期都发挥着保护作用,而这与炎症反应和胶质瘢痕被抑制、血脑屏障破坏减少以及神经血管恢复增强相关。此外,Sirt3的有益作用可能与HIF-1α被抑制以及AKT和ERK信号通路被激活有关。因此有可能将Sirt3作为治疗靶点用来减少缺血性脑卒中早期的损伤并促进长期的功能恢复。