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目的本实验制备新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(HIBD)模型,观察新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(HIBD)脑组织基质金属蛋白酶-9(MMP-9)mRNA、金属蛋白酶组织抑制剂-1(TIMP-1)mRNA和caspase-3mRNA表达的动态变化以及脑组织细胞凋亡率的测定,进一步探讨缺氧缺血后新生大鼠脑水肿发生的机制和基质金属蛋白酶-9在脑细胞凋亡发生机制中的作用,为临床治疗新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)开辟新的途径。方法1.HIBD模型制备:将72只新生7日龄Wistar大鼠随机分为假手术对照组、HIBD 6h、12h、24h、48h、72h组,每组大鼠12只,行颈部正中切口,分离结扎左侧颈总动脉后,给予低氧(8%02,92%N2)处理2小时,制成HIBD模型。假手术组只予分离但不结扎左侧颈总动脉,于手术恢复后24h处死。同时观察缺氧时动物行为变化。2.脑大体形态肉眼观察:在实验动物处死时注意观察每只新生大鼠脑组织的大体形态变化。3.MMP-9 mRNA、TIMP-1 mRNA和caspase-3mRNA表达的检测:每组6只新生大鼠结扎侧脑组织采用Real-time Q-PCR方法测定大鼠脑组织MMP-9mRNA、TIMP-1mRNA和caspase-3mRNA的表达。4.脑组织细胞凋亡率的检测:每组另外6只留取新鲜的结扎侧脑组织使用流式细胞仪检测脑组织细胞凋亡率。结果1.实验动物模型行为表现:术前72只新生大鼠行为能力正常,均能正常进食,假手术对照组未见行为异常表现;HIBD组经历缺氧后出现严重的行为异常。2.脑大体形态肉眼观:假手术对照组新生大鼠大脑半球左右对称,未见任何病理变化,24h时脑组织苍白、水肿明显,体积稍大于对侧72h时可看到结扎侧半球局部出现液化坏死灶,甚至脑组织完全液化与硬脑膜粘连。3.MMP-9 mRNA、TIMP-1 mRNA和caspase-3mRNA在脑组织中的表达水平:①对照组大鼠MMP-9mRNA表达水平极低,HIBD组大鼠在经历缺氧缺血6h表达开始增高,24h表达达高峰,此后渐渐下降,但在HIBD 72h仍维持较高的水平。各个时间点均比对照组高,与对照组相比有统计学意义(P＜0.01);②对照组大鼠TIMP-1mRNA表达水平极低,HIBD组大鼠在经历缺氧缺血6h、12h、24h TIMP-1mRNA表达水平有微弱升高,与对照组相比有统计学意义(P＜0.05),但三组间无明显差异(P＞0.05);在48h和72h TIMP-1mRNA表达下降,与对照组相比没有统计学意义(P＞0.05);③MMP-9mRNA/TIMP-1 mRNA比值在对照组比值接近1:1,HIBD组大鼠在经历缺氧缺血6h未见升高,与对照组相比没有统计学意义(p＞0.05);在12、24、48、72h各组均升高,在48h达到高峰,在72h有所下降,但仍高于对照组,此四组与对照组相比均有有统计学意义(P＜0.01);④caspase-3 mRNA在对照组有低水平表达,H IBD组大鼠在经历缺氧缺血6h就有所升高,此后其表达渐渐升高,在24h其表达达到高峰,48h其表达开始逐渐下降,到HIBD 72h时其表达仍高于假手术对照组水平,各组与对照组相比(p＜0.01),各组间HIBD 12h和48h、HIBD 12h和72h组间差异无统计学意义。MMP-9mRNA/TIMP-1 mRNA比值和caspase-3 mRNA的表达变化呈正相关(r=0.774,p＜0.01)。4.脑组织细胞凋亡率:在假手术对照组极低,H IBD组6h亦未见明显升高,而在12h脑组织细胞凋亡率则有轻微的升高,48h时达到脑细胞凋亡率的高峰,其后有所下降,但在72h时仍维持在较高水平,除HIBD6h组外,各组与对照组相比均有统计学意义(p＜0.01)。MMP-9mRNA/TIMP-1 mRNA比值和脑细胞凋亡率的表达变化呈正相关(r=0.782,p＜0.01),脑细胞凋亡率和caspase-3mRNA表达变化呈正相关(r=0.703,p＜0.01)。结论1.新生大鼠HIBD模型制作成功。2.新生大鼠脑缺氧缺血损伤后可诱导MMP-9mRNA表达,而MMP-9mRNA和TIMP-1mRNA二者表达的失衡可能参与了新生大鼠HIBD脑水肿的形成。3.新生大鼠脑缺氧缺血性损伤后诱导caspase-3mRNA表达,同时脑细胞凋亡率升高,与MMP-9mRNA/TIMP-1 mRNA比值表达变化有正相关性,因此MMP-9可能参与了新生大鼠HIBD细胞凋亡的发生过程。