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目的:研究Nrf2-ARE通路在脑缺血再灌注的作用,并观察丙酮酸乙酯对脑缺血再灌注后Nrf2-ARE通路、神经元线粒体的作用,探讨丙酮酸乙酯对脑缺血再灌注后短期认知功能的保护作用。方法:66只SD大鼠随机分为三组,三组为假手术组、丙酮酸乙酯组以及缺血再灌注组,每组22只,其中的缺血再灌组和丙酮酸乙酯组直接采用二血管阻断法建造脑组织缺血再灌注的大鼠模型;假手术组的大鼠采取双侧的颈总动脉钝性游离分开,但不进行血管的夹闭操作。丙酮酸乙酯组于恢复血流即刻进行腹腔注射丙酮酸乙酯,其余两组给予等量生理盐水,应用水迷宫实验对三组大鼠进行行为学测试,评估认知功能;采用RT-PCR检测三组大鼠海马神经组织中Nrf2、HO-1、y-GCS、NQO1的mRNA表达;采用电镜观察三组海马神经细胞内超微结构、线粒体的改变。结果:(1)造模前,三组的水迷宫测试成绩,包括逃避潜伏期、穿环次数及T象限游泳距离百分比相比较,差异无统计学意义(P>0.05)。大鼠造模结束后第4、7天水迷宫测试成绩,丙酮酸乙酯组以及缺血再灌注组两组的逃避潜伏期明显长于假手术组,而大鼠的穿环次数和T象限游泳距离百分比明显比假手术组减少,差异具有统计学意义(P<0.05);丙酮酸乙酯组大鼠的逃避潜伏期显著短于缺血再灌注组,而大鼠的穿环次数以及T象限游泳距离百分比显著高于缺血再灌注组,差异具有统计学意义(P<0.05)。(2)丙酮酸乙酯组以及缺血再灌注组的Nrf2mRNA、HO-1mRNA、y-GCSmRNA、NQO1mRNA的含量比假手术组显著升高,差异具有统计学意义(P<0.05);丙酮酸乙酯组的Nrf2mRNA、HO-1mRNA、γ-GCSmRNA、NQO1mRNA含量高于缺血再灌注组,差异具有统计学意义(P<0.05)。(3)海马神经细胞透射电镜结果可见,假手术组:神经细胞的形态较为规则,大量线粒体分布在细胞质内,清晰整齐的内嵴,分布在内质网内,核糖体聚集附在上面,核膜较为完好,可清晰见到核仁、染色质,电子透明度显示较高。缺血再灌注组:神经细胞形态发生改变,外形显示不规则,线粒体出现内嵴损伤、裂断,大量的变性空泡存在,核糖体发生脱落,可见高电子密度的颗粒分布在细胞质内,核膜破裂,染色质聚集而不均匀。丙酮酸乙酯组:神经细胞的微结构损伤比缺血再灌注组轻,只有少部分的线粒体破坏,变性空泡较少,内质网的形态破坏较少,仍可见核仁,细胞质内存在少量颗粒,其中有少量染色质聚集。结论:(1)丙酮酸乙酯能够改善脑缺血再灌注后空间学习以及记忆能力。(2)丙酮酸乙酯通过提高Nrf2-ARE通路的基因表达起到脑保护作用。(3)丙酮酸乙酯可减少脑缺血再灌注后神经细胞的线粒体的损伤。