缺血性脑病是常见的神经系统疾病之一，可引起大量神经元死亡，进而导致神经系统功能障碍。缺血性脑病中神经元死亡可通过凋亡、坏死和自噬等方式进行，其中凋亡属于程序性细胞死亡，是缺血半暗区迟发型神经元死亡的主要方式，其特点是：病理过程相对缓慢、具有可调控性。因此，凋亡是许多神经保护药物干预的重点。对缺血后神经元凋亡的研究发现，神经元可通过caspase依赖和非caspase依赖的途径发生凋亡。且研究表明同时阻断caspase依赖的细胞凋亡途径和非caspase依赖的细胞凋亡途径可达到较好的神经保护效果。在前期工作中，我们设计合成了一系列内源性大麻素（anandamide，N-arachidonyl-ethanolamine，AEA）的类似物。通过筛选发现硬脂酰酪氨酸（N-stearoyltyrosine，NsTyr）可减少急慢性脑缺血引起的海马神经元凋亡数目，具有良好的神经保护作用。本研究以NsTyr为研究对象，采用PC12细胞谷氨酸损伤模型、神经元OGD损伤模型及大鼠大脑中动脉栓塞（MCAO）模型探讨其对非caspase依赖的细胞凋亡的作用及机制。第一章NsTyr通过抑制AIF入核对抗谷氨酸氧化毒性的作用及其机制谷氨酸是缺血性脑病中引起神经损伤的重要病理因子，可导致兴奋毒性和氧化毒性。谷氨酸氧化毒性通过非caspase依赖的途径导致细胞凋亡。本研究采用谷氨酸诱导PC12细胞和原代皮层神经元损伤模型评价NsTyr抗谷氨酸毒性作用，并探讨其机制。结果表明NsTyr在1-20μ mol/L时对谷氨酸诱导的PC12细胞损伤具有保护作用，10μ mol/L NsTyr保护作用最强。对其作用机制的研究发现，NsTyr可以减少ROS的产生，抑制Bid介导的线粒体损伤，进而减少AIF的释放入核；对其信号通路的研究表明NsTyr减少AIF的入核可能与其抑制ERK的过度活化有关。上述观察表明NsTyr通过抑制AIF核转位阻断非caspase依赖的细胞凋亡途径，该作用与NsTyr阻断Bid介导的线粒体损伤及抑制MAPK通路的过度活化有关。本部分实验基于细胞系模型发现NsTyr可通过阻断非caspase依赖的途径发挥神经保护作用，并探讨了其机制。第二章NsTyr阻断OGD诱导的caspase依赖和非caspase依赖细胞凋亡的作用及其机制神经元缺氧缺糖（OGD）模型可模拟体内脑缺血/再灌注对神经细胞造成的损伤，且OGD损伤可同时诱导神经元发生caspase依赖和非caspase依赖的细胞凋亡。本部分我们采用神经元OGD模型，考察NsTyr对caspase依赖和/或非caspase依赖细胞凋亡途径的作用及机制。通过MTT检测、Hoechst染色和流式细胞检测方法发现NsTyr可显著对抗OGD诱导的神经元活性下降，明显减少凋亡神经元数量。对其机制的研究发现，基于缺氧后恢复培养4h的神经元，NsTyr可以减少了OGD诱导的cyto-c释放及caspase3活化，提示其阻断了caspase依赖的细胞凋亡；而基于缺氧后恢复培养24h的神经元，NsTyr预处理不但减少了OGD诱导的cyto-c释放及caspase3活化，还抑制了细胞核内AIF水平的增加。这些观察提示，恢复培养晚期NsTyr可同时阻断caspase依赖和非caspase依赖两条细胞凋亡途径。采用免疫印迹和JC-1染色发现，NsTyr可以通过调节Bcl-2家族抗凋亡蛋白或/和Bax促凋亡蛋白减少OGD诱导的神经元线粒体膜电位下降，抑制线粒体损伤，而线粒体损伤是cyto-c、AIF释放的关键步骤，提示NsTyr阻断神经元caspase依赖的和非caspase依赖的细胞凋亡途径与其抑制OGD诱导的线粒体损伤有关。此外，PARP-1和calpain-μ的过度活化可加剧线粒体的损伤及AIF的释放，而NsTyr可抑制OGD诱导的PARP-1和calpain-μ的过度活化，提示NsTyr抑制线粒体损伤和减少AIF入核的作用还与其抑制PARP-1和calpain-μ的过度活化有关。第三章NsTyr对局灶性脑缺血再灌注大鼠认知功能的影响及机制谷氨酸是脑缺血损伤中重要的致病因子，OGD损伤可简单模拟脑缺血的病理生理过程，为了更全面的评价NsTyr对缺血性脑损伤的保护作用，本部分我们采用大鼠大脑中动脉损伤模型（MCAO）探讨NsTyr对局灶性脑缺血及再灌注诱导的大鼠认知功能损害的保护作用及其机制。行为学和组织病理学研究表明，NsTyr（10mg/kg，i.p.）可以改善脑缺血引起的SD大鼠空间学习记忆障碍；同时明显减轻缺血再灌注后脑组织神经元变性、坏死程度，显著减少皮层及海马区细胞凋亡数目。通过Westernblot检测不同处理组海马和皮层组织中cyto-c、caspase3和AIF的水平发现，相比假手术组，MCAO组海马和皮层组织中，胞浆cyto-c和活化caspase3水平明显增加，细胞核内的AIF水平也显著增多，提示MCAO组皮层和海马组织中存在caspase依赖的和非caspase依赖的细胞凋亡；而在NsTyr处理组，海马和皮层组织胞浆中cyto-c、活化的caspase3及核内AIF水平均明显减少，与假手术组相比无统计学差异，说明NsTyr同时阻断了缺血诱导的caspase依赖和非caspase依赖的凋亡途径。本研究通过体内外实验，首次证实NsTyr可以通过阻断caspase依赖的和非caspase依赖的细胞凋亡途径发挥神经保护作用。通过本研究，我们进一步丰富和发展了NsTyr神经保护作用理论，也为NsTyr成为治疗缺血性脑损伤的药物前体提供了更多的理论基础。