目的：谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统内一种主要的兴奋型神经递质，但同时它又是一种潜在的神经毒素，大量研究表明，脑缺血时细胞外液中谷氨酸等兴奋性氨基酸（EAA）的浓度异常升高，这些兴奋性氨基酸作用于相应受体，导致神经元的损伤或死亡。因此，又被称为兴奋性神经毒素。降低脑缺血时细胞外液中谷氨酸浓度，可以防治其兴奋性神经毒作用，以达到减轻缺血时神经元损伤的目的。　　 胶质细胞谷氨酸转运体-1（GLT-1）是中枢神经系统含量最丰富、功能最强大的谷氨酸转运体，在终止谷氨酸能神经传递，维持细胞外液谷氨酸浓度处于低水平，从而防止其兴奋性神经毒作用方面发挥重要作用。　　 本课题组的前期研究发现脑缺血预处理(CIP)可使星形胶质细胞突起延长并且表达大量的GLT-1，其对谷氨酸的摄取增强，该变化保护锥体神经元使其能够耐受较严重的、通常会引起迟发性神经元死亡(DND)的缺血打击。本次实验的目的是观察脑缺血耐受诱导过程中，大鼠海马CA1区、CA3区和齿状回GLT-1 mRNA的表达变化，进一步阐明GLT-1在脑缺血时的作用和机制，为临床上脑缺血的防治提供新思路。　　 方法：采用四血管闭塞法(4VO)大鼠全脑缺血模型。选取健康雄性Wister大鼠(280-310g)135只，随机分为5组。除control组之外，其余大鼠均首先永久凝闭椎动脉，恢复2天后，进行sham手术或脑缺血处理，具体分组如下：　　 ①control组(n=3)：不给予任何处理；　　 ②sham组(n=33)：只暴露双侧颈总动脉，不阻断血流；　　 ③脑缺血预处理(CIP)组(n=33)：夹闭双侧颈总动脉3min后恢复再灌注；　　 ④损伤性缺血(ischemic insult，Ⅱ)组(n=33)：夹闭双侧颈总动脉8min后恢复再灌注；　　 ⑤脑缺血预处理+损伤性缺血(CIP+Ⅱ)组(n=33)：夹闭双侧颈总动脉3min后恢复血液再灌注，作为脑缺血预处理，2天后，再次夹闭双侧颈总动脉8min作为损伤性缺血，然后恢复再灌注。　　 除control组之外，其余四组又各分为11个时间点，均于再灌注后即刻(0min)、30min、1h、3h、6h、12h、1d、2d、3d、5d、7d时断头取海马脑组织，每个时间点n=3。　　 结果：　　 1、神经病理学评价　　 硫堇染色显示，control组大鼠海马CA1区锥体神经元排列整齐致密，可见2～3层，细胞形态完整、边界清晰、尼氏小体丰富，胞核大而圆、核仁清晰，ND为202±8.57(cell/mm)。sham组大鼠各时间点海马CA1区均未见明显损伤，与control组相比，ND均无明显变化。CIP组大鼠在各时间点海马CA1区均未见明显损伤，与sham组相应时间点相比，ND均无明显变化。损伤性脑缺血(Ⅱ)组在全脑缺血8min后5d和7d时，神经元几乎全部死亡，ND为31±11.61(cell/mm)。与sham组相比，明显减少。CIP+Ⅱ组在各时间点海马CA1区锥体细胞均未见明显损伤、亦无明显细胞缺失，与损伤性脑缺血后7d组相比，ND为147±10.31(cell/mm)，明显升高。表明CIP诱导了海马CA1区神经元产生缺血耐受，使其能够抵抗通常会引起明显DND的严重脑缺血。　　 sham组、CIP组各时间点，大鼠海马CA3区和DG区均未见到神经元损伤，镜下可见细胞形态完整、边界清晰，CA3区锥体神经元胞体较大，排列较为松散，共2～3层；但DG区颗粒细胞胞体较小，排列紧密，共5～6层。Ⅱ组大鼠海马CA3区和DG亦未见明显的神经元损伤，仅个别神经元出现DND，表现为镜下可见少量浓缩深染的CA3区椎体神经元及DG区颗粒细胞，与各自对应的sham组比较，7d时间点均无统计学差异；CIP+Ⅱ组大鼠海马CA3区和DG区未见明显损伤。　　 以上结果表明，CIP诱导海马CA1区锥体神经元产生了缺血耐受，保护神经元使其能够耐受通常情况下其无法耐受严重脑缺血；CA3区和DG区对于可以引起明显CA1区神经元DND的严重脑缺血（全脑缺血8min)有较强的耐受能力。　　 2、原位杂交法观察GLT-1 mRNA在海马CA1区的表达　　 GLT-1 mRNA原位杂交染色显示，control组海马CA1区可见锥体神经元排列整齐，共2～3层。神经元呈圆形，形态完整，边界可见，胞浆轻微着色，呈浅棕黄色，胞核基本不着色。　　 sham组神经元形态完整，边界清楚，胞浆着色明显，呈棕色，少量细胞的胞核在0min～6h着色较浅、其余时间点不着色。与control组相比，在0min、30min、1h、3h、6h、12h、1d时间点GLT-1 mRNA表达的积分光密度明显升高，其中以0min～6h较为明显；其余时间点GLT-1mRNA表达的积分光密度均无明显差异。　　 CIP组神经元形态依然完整，边界清楚。神经元着色在6h、12h、1d、2d时比较明显，以12h最为突出，神经元几乎呈均匀一致的棕色，胞核与胞浆的界限不清；6h、1d时间点表现为胞浆明显着色，仅个别神经元胞核着色；2d时间点，胞浆着色虽明显降低，但与即刻时间点相比，仍较深；此后神经元着色明显变浅。与sham组相比，GLT-1 mRNA表达的积分光密度在6h、12h、1d、2d时明显升高。　　 Ⅱ组早期CA1区锥体神经元形态无明显改变，但神经元染色逐渐变浅；5d、7d时，正常形态的锥体神经元几乎完全消失。与sham组相比，GLT-1 mRNA的积分光密度在6h、12h、1d、3d时明显降低。　　 CIP+Ⅱ组，神经元形态依然完整，边界清楚。在早期神经元染色加深，在6h、12h、1d、2d时神经元染色明显加深，以6h、12h、1d时最深，胞核及胞浆界限无法辨识，均染为棕色，在12h时间点最为突出；2d时神经元染色逐渐变浅，以胞浆着色为主，有少量胞核着色；此后，神经元着色更浅。与Ⅱ组相比，GLT-1 mRNA表达的积分光密度在个时间点均明显升高。　　 3、原位杂交法观察大鼠海马CA3区GLT-1 mRNA的表达　　 原位杂交染色显示，control组海马CA3区，可见锥体神经元2～3层，排列比较松散。神经元呈圆形，形态完整，边界可见，胞浆着色，呈棕色，胞核基本不着色。　　 sham组神经元形态完整，边界清楚，胞浆着色，呈棕色，与control组相比，在0min、30min、1h、3h、6h、12h、1d时间点着色加深，以胞浆为主，胞核基本不着色，GLT-1 mRNA表达的积分光密度有明显升高;2d后GLT-1 mRNA的表达明显下降，与control组相比，2d、3d、5d、7d时间点GLT-1 mRNA表达的积分光密度无明显差异。　　 CIP组神经元形态依然完整，边界清楚，胞浆着色明显。神经元着色在6h、12h、1d时比较突出，其中12h时最明显，有一定量的胞核着色，与sham组的相应时间点相比，GLT-1 mRNA表达的积分光密度有明显升高。2d时间点，胞浆着色仍较深，基本不存在胞核着色；此后神经元着色逐渐变浅，与sham组的相应时间点相比，GLT-1 mRNA表达的积分光密度均无明显差异。　　 Ⅱ组神经元形态依然完整，边界清楚，胞浆着色明显。神经元着色在12h、1d时比较突出，其中12h时最明显，神经元几乎呈均匀一致的棕色，胞核与胞浆的界限不清，与sham组的相应时间点相比，GLT-1 mRNA表达的积分光密度有明显升高。2d、3d、5d时间点神经元着色逐渐变浅，与sham组的相应时间点相比，GLT-1 mRNA表达的积分光密度无明显差异。　　 CIP+Ⅱ组神经元形态依然完整，边界清楚，胞浆着色明显。神经元着色在6h、12h、1d时比较突出，其中12h时最明显，神经元几乎呈均匀一致的棕色，胞核与胞浆的界限不清，与sham组的相应时间点相比，GLT-1mRNA表达的积分光密度明显升高。2d、3d、5d、7d时间点神经元着色逐渐变浅，与sham组的相应时间点相比，GLT-1 mRNA表达的积分光密度无明显变化。　　 4、原位杂交法观察大鼠海马DG GLT-1 mRNA的表达　　 GLT-1 mRNA原位杂交染色显示，control组海马DG颗粒细胞形态完整，可见神经元细胞5～6层，排列整齐、紧密。神经元呈圆形，形态完整，边界可见，胞浆着色较浅，呈棕色，胞核基本不着色。　　 sham组神经元形态完整，边界清楚，胞浆着色明显，呈棕色，胞核在0min～12h着色，其中在0min～3h时比较突出；与control组相比，GLT-1mRNA表达的积分光密度在0min～12h明显升高；其余时间点基本不着色或着色较浅，与control组相比，GLT-1 mRNA表达的积分光密度无明显升高。　　 CIP组神经元整体形态完整，边界清楚，胞浆着色明显，呈棕色，胞核在0min～2d着色明显，其余时间点基本不着色。与sham组的相应时间点相比，GLT-1 mRNA表达的积分光密度无明显升高。　　 Ⅱ组神经元形态依然完整，边界清楚，胞浆着色明显。神经元着色在3h、6h、12h、1d、2d、3d时较深，其中12h、1d、2d、3d时最明显，神经元几乎呈均匀一致的棕色，胞核与胞浆的界限不清，与sham组的相应时间点相比，GLT-1 mRNA表达的积分光密度在12h～3d明显升高。其余时间点着色较浅或基本不着色，与sham组的相应时间点相比，GLT-1 mRNA表达的积分光密度无显著变化。　　 CIP+Ⅱ组神经元形态依然完整，边界清楚，胞浆、胞核均明显着色。神经元着色在1h、3h、6h、12h、1d时比较突出，神经元几乎呈均匀一致的棕色，胞核与胞浆的界限不清，其余时间点胞核着色较浅，但依然着色。与sham组的相应时间点相比，GLT-1 mRNA表达的积分光密度在1h～7d均明显升高。　　 结论：　　 1、8min全脑缺血可以导致大鼠海马CA1区大量锥体神经元发生明显DND，而提前2天的3min缺血预处理可以保护锥体神经元，使其能够耐受通常会引起明显DND的8min损伤性缺血。　　 2、原位杂交显示，3min的缺血预处理可以引起大鼠海马CA1区GLT-1mRNA的表达上调。该变化可能保护CA1区锥体神经元使其能够耐受随后的损伤性缺血打击，参与缺血预处理的脑保护作用。　　 3、8min全脑缺血可以导致大鼠海马CA1区大量锥体神经元发生明显DND，同时观察到CA1区GLT-1 mRNA的表达明显减少；但8min全脑缺血未导致大鼠海马CA3区和DG神经元明显受损，同时他们的GLT-1mRNA的表达上调。　　 4、CIP+Ⅱ组与Ⅱ组相比，原位杂交显示大鼠海马CA1区锥体神经元GLT-1mRNA表达明显增多，该变化可能保护CA1区锥体神经元使其能够耐受随后的损伤性缺血打击，参与脑保护作用。