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目的:本研究通过制备大脑中动脉阻塞(Middle cerebral artery occlusions,MCAO)大鼠模型,研究栝楼桂枝汤(Gualou-Guizhi Decoction,GLGZD)对脑缺血再灌注损伤大鼠的神经保护作用,并深入探究GLGZD是否通过调控蛋白激酶R样内质网激酶(Proteinkinase R(PKR)-like ERkinase,PERK)/转录活化因子 4(Activating transcription factor 4,ATF4)信号通路以改善内质网应激进而减轻脑缺血后神经细胞损伤,为脑卒中后神经功能康复的临床用药提供科学依据。方法:(1)模型的建立、分组及给药:采用线栓法制备大鼠MCAO大鼠模型,并进行神经功能评分,将评分为2～4分的大鼠随机分为MCAO组、GLGZD低、中、高剂量组以及尼莫地平组,另设假手术组。各组大鼠于手术当日给予相应的药物,1次/d,连续干预7d。(2)GLGZD对MCAO大鼠的治疗作用:GLGZD干预7d后,采用longa神经功能评分评价大鼠的神经行为障碍;TTC染色法检测大鼠脑梗死体积;HE染色法观察大鼠缺血侧大脑皮层神经细胞的病理变化;Tunel法检测大鼠缺血侧大脑皮层神经细胞的凋亡率。(3)GLGZD对PERK/ATF4信号通路相关因子表达的影响:荧光探针法检测大鼠缺血侧大脑皮层中Ca2+、ROS含量;qRT-PCR法检测大鼠缺血侧大脑皮层中 GRP78、ATF4、CHOP、Ero-1α、Bcl-2、IP3R、SERCA、Bax的 mRNA表达;Western-Blot 法检测 GRP78、PERK、p-PERK、eIF2α、p-eIF2α、ATF4、CHOP、Bcl-2、Caspas-3、cleaved Caspase-3、Ero-1α、SERCA 2α、Bax 的总蛋白表达以及ATF4的核蛋白表达;免疫荧光法定位定量分析GRP78蛋白的表达;免疫组化法定位定量分析IP3R蛋白的表达。结果:1.GLGZD对MCAO大鼠的治疗作用:经GLGZD干预后,神经功能评分、脑梗死体积和缺血侧大脑皮层神经细胞的凋亡率均较MCAO模型组明显减轻(P<0.05或0.01)。HE染色结果显示:MCAO组大鼠缺血侧皮层的神经细胞出现细胞排列紊乱、结构破坏、胞体缩小、胞质凝集、细胞核固缩深染等凋亡或坏死现象,并伴有间质水肿和炎性细胞浸润。经GLGZD干预后,各组的上述病理状态均明显改善。2.GLGZD对PERK/ATF4信号通路相关因子表达的影响:(1)大鼠缺血侧大脑皮质中Ca2+、ROS含量测定结果显示:与MCAO组相比,GLGZD各剂量组大鼠缺血皮层神经细胞的Ca2+、ROS含量均明显减少(P<0.05或0.01);(2)qRT-PCR法检测相关因子的mRNA表达结果显示:GLGZD干预后能够明显下调GRP78、ATF4、CHOP、IP3R、Ero-1α、Bax mRNA 的表达(P<0.05 或 0.01)和上调 SERCA 2α Bcl-2 mRNA的表达(P<0.05或0.01);(3)Western-Blot法检测相关蛋白表达的结果显示:①造模后大鼠缺血皮层中GRP78、ATF4、CHOP、Ero-1α Bax的总蛋白表达明显升高(P<0.01)、ATF4核蛋白表达升高(P＜0.01),而SERCA2α和Bcl-2总蛋白表达显著降低(P<0.01);经 GLGZD 干预后,GRP78、ATF4、CHOP、Ero-1α Bax 的总蛋白表达以及ATF4核蛋白表达明显低于MCAO组(P<0.05或0.01),而SERCA2α和Bcl-2总蛋白表达较MCAO组显著升高(P<0.05或0.01)。②MCAO大鼠缺血皮层中,PERK和eIF2α的磷酸化水平及Caspase-3的活化水平均明显升高(P<0.05或0.01),GLGZD干预后,可明显下调PERK和eIF2α的磷酸化水平及Caspase-3的活化水平(P<0.05或0.01)。(4)免疫荧光法检测GRP78蛋白表达的结果显示:造模后,大鼠缺血侧皮层中GRP78表达水平明显上调(P<0.01),且蛋白主要表达于胞质中。而GLGZD干预后能明显下调GRP78的表达水平(P<0.05或0.01)。(5)免疫组化法检测IP3R蛋白表达的结果显示:造模后,大鼠缺血侧皮层中IP3R表达水平明显升高(P<0.01),且主要表达于细胞核及胞浆中。而GLGZD干预后可明显降低IP3R蛋白的表达水平结论:GLGZD能够抑制大脑皮层神经细胞的缺血性凋亡,改善缺血区域神经细胞的病理状态,进而减少脑梗死体积,发挥神经保护作用,而这一作用与GLGZD调控PERK/ATF4信号通路进而抑制内质网应激有关。