研究背景:脑卒中是导致中国人口死亡的主要原因之一,其中以缺血性脑卒中最为常见。缺血性脑卒中即使实现血管再通后,脑损伤依旧会持续发展,称为脑缺血再灌注损伤。虽然有研究表明血小板是脑缺血再灌注损伤最重要的因素之一,但是其机制仍然不清楚。近年来,二硫键异构酶（protein disulfide isomerase,PDI）家族对血小板功能以及血栓形成的氧化还原调控逐渐成为本领域的研究热点。有研究表明,PDI通过调控血小板受体GPIbα巯基二硫键的氧化还原,在脑缺血再灌注损伤中发挥重要作用。此外,PDI家族成员参与血小板聚集,白细胞招募,内皮细胞活化和凝血系统激活等过程。但是,二硫键异构酶家族在脑缺血再灌注损伤中的作用以及机制仍然不清楚。本研究应用小鼠大脑中动脉闭塞模型,结合PDI家族多种成员的基因敲除小鼠,研究这些成员在脑缺血再灌注损伤中的病理作用,并初步阐明其作用机制。研究目的:研究PDI家族在脑缺血再灌注损伤中的作用及其潜在机制。研究方法:建立小鼠大脑中动脉闭塞模型,研究3种PDI家族成员ERp72、TMX3和TMX4基因组织特异性敲除小鼠,在脑缺血再灌注损伤中的表型。运用2,3,5-氯化三苯基四氮唑（TTC）染色,评价其脑缺血再灌注损伤的程度。因为在脑缺血再灌注损伤中,血小板与中性粒细胞聚集体参与血栓炎症,所以我们通过流式细胞术,检测这些成员的基因缺陷对血小板与中性粒细胞聚集体形成的影响,并应用活体微循环成像系统,直接观察体内小鼠血小板与中性粒细胞的黏附。为了研究PDI家族对血小板受体的氧化还原修饰的作用,通过iodo-TMT标记游离巯基,检测PDI家族在调控脑缺血再灌注损伤中的底物及作用效应。研究结果:激光散斑脑血流成像结果证实,缺血时脑缺血部位平均血流减少65%以上,再灌注时恢复至95%左右,说明小鼠大脑中动脉闭塞模型建立成功。应用该模型,对PDI家族成员在脑缺血再灌注损伤中的作用进行筛选。发现与野生型小鼠相比,血小板TMX3基因缺陷小鼠脑缺血再灌注损伤程度显著减轻,但是内皮及造血系ERp72基因缺陷小鼠和血小板TMX4基因缺陷小鼠没有显著差异,说明TMX3在脑缺血再灌注损伤中发挥特异性作用。而且,TMX3基因缺陷减弱血小板与中性粒细胞的黏附;应用巯基标记方法,证实重组TMX3蛋白还原介导血小板与中性粒细胞相互作用的GPIbα的二硫键。研究结论:1.血小板TMX3在脑缺血再灌注损伤中发挥特异性作用,而ERp72和TMX4不参与该病理过程。2.血小板TMX3调控血小板粘附受体的功能,促进血小板与中性粒细胞聚集体形成,介导脑缺血再灌注损伤。3.TMX3蛋白具有还原酶活性,催化GPIbα的二硫键形成游离巯基,可能是促进血小板与中性粒细胞聚集体形成的主要机制之一,TMX3是治疗脑缺血再灌注损伤的潜在干预靶点。