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研究目的:观察运动预处理对脑缺血再灌注后血清EPO含量和脑组织EPO含量的影响,探讨EPO介导细胞凋亡途径在运动预处理干预脑缺血再灌注损伤中的保护作用。研究方法:将SD大鼠随机分单纯造模组(CM组)和假手术组(SS组)、运动预处理组(EM组)和单纯运动组(P组)共有四个实验组。四组经过一段时间自然喂养,除CM组和SS组外,其他两组进行一周的适应性运动后,分别进行4周跑台运动。4周后,使用Longa线栓法制备脑缺血再灌注模型。24小时后神经行为学评分检测模型是否成功,然后进行取材。一部分取全脑进行TTC染色,检测脑梗死面积,HE染色检测皮质病理变化,TUNEL检测凋亡情况,Elisa检测血清EPO含量,取大脑缺血半暗带区域组织对EPO、Caspase-3等蛋白质含量检测,观察EPO介导的细胞凋亡情况。研究结果:(1)神经功能评分:造模24小时后,SS组神经功能正常。CM组的mNSS评分显著高于SS组(P<0.05);与CM组比较,EM组mNSS评分显著降低(P<0.05);(2)TTC检测分组大鼠脑梗死面积情况:与CM组相比,EM组的TTC染色梗死面积较小(P<0.05);(3)各组大鼠脑缺血区皮质的病理变化:SS组与P组均未出现明显的病理改变,提示P组处理对本实验动物脑组织无明显损伤;与SS组相比,CM组动物脑组织大面积梗死,提示本试验动物脑梗死损伤模型构建成功;与CM组相比,EM组动物梗死区边缘(半暗带)神经元形态相对较为正常,病变程度明显减轻,提示EM组处理对本实验脑梗死损伤模型动物脑组织半暗带神经元病变有一定的改善作用;(4)TUNEL检测各组大鼠脑细胞凋亡情况:与SS组相比,P组脑组织细胞凋亡百分率相差不大(P>0.05),提示P组脑组织细胞凋亡不明显;与SS组相比,CM组脑组织细胞凋亡百分率极显著升高(P<0.01),提示CM组脑组织细胞凋亡情况严重;与CM组相比,EM组脑组织细胞凋亡百分率显著降低(P<0.05),提示EM组脑组织细胞凋亡情况有所改善;(5)脑缺血再灌注损伤后半暗带Caspase-3蛋白含量的Western blot检测结果:脑缺血半暗带皮层检测结果显示,在SS组仅发现少量凋亡相关因子Caspase-3,并且在P组中也观察到少量Caspase-3蛋白;与SS组相比,CM组大鼠脑中Caspase-3蛋白表达显著上升(P<0.01);与CM组相比,P组和EM组大鼠脑内Caspase-3蛋白表达显著降低(P<0.01);(6)免疫组化检测各组大鼠脑Caspase-3蛋白表达显示:检测结果阴性细胞呈蓝色,底物为白色,阳性细胞呈黄色或棕黄色,Caspase-3阳性产物主要分布在细胞核和细胞质中;与SS组相比,CM组中Caspase-3蛋白含量显著增加(P<0.01);P组Caspase-3蛋白含量无变化(P>0.05);与CM组相比,EM组Caspase-3蛋白含量降低(P<0.05);(7)Elisa显示血清EPO含量:与SS组相比,CM组和EM组大鼠血清EPO蛋白表达都显著降低(P<0.01);与P组相比,CM组大鼠血清EPO蛋白表达显著下降(P<0.01),EM组大鼠血清EPO蛋白表达下降(P<0.05);与CM组相比,EM组大鼠血清EPO蛋白表达显著增加(P<0.01);(8)脑缺血再灌注损伤后半暗带EPO蛋白含量的Western blot检测:与SS组相比,CM组脑中EPO的表达显著增加(P<0.01);与CM组相比较,EM组脑中EPO的表达降低(P<0.05)。研究结论:(1)4周的运动预处理可以显著改善脑缺血再灌注损伤,降低脑缺血再灌注后的神经行功能损失,减少脑梗死面积及凋亡蛋白Caspase-3表达,缓解大鼠脑细胞凋亡情况,增加中风后血清EPO含量及中风后脑组织EPO含量;(2)4周的运动预处理可能通过调节血清及脑组织EPO含量从而发挥EPO介导抗的细胞凋亡,在脑缺血再灌注损伤中发挥神经保护作用。