脑卒中,中医上称中风,这种猝发性的脑血管疾病因其高致死率、高致残率、高发病率的特点,成为了严重危害人类健康及生命的疾病之一。近年来,儿童缺血性脑卒中(CIS)的发病率逐年上升,是儿童期重要的致残性疾病之一。所以,我们要改变既往观念,提高对儿童缺血性脑卒中的警惕,加强儿童脑血管疾病的研究与防范工作。研究表明,幼年动物较成年及老年动物对缺血性脑卒中有着较强的恢复及抵抗能力,但具体机制尚未明确,所以本实验将通过局灶性脑缺血模型及全脑缺血模型来探索幼年缺血性脑卒中的作用机制。第一部分幼年局灶性缺血再灌注引起的神经损伤与自噬相关蛋白变化之间关系的研究目的:探索自噬介导的相关信号通路对幼龄鼠局灶性缺血再灌注引起的神经细胞损伤的调节机制,为成年缺血性脑卒中提供治疗靶点。方法:利用大脑中动脉闭塞(MCAO)模型进行造模,实验设有幼年组(1个月龄SD大鼠;n=120)和成年组(6个月龄SD大鼠;n=120),在两大组内又随机分为假手术组(n=60)和手术组(n=60),缺血/再灌注手术后(梗死时间分为30min,60min,90min),实验动物按照下述时间顺序被处死并取脑组织备用(1天,3天;n=30)。利用神经功能评分及TTC染色观察幼、成年缺血再灌注后神经功能及梗死体积的差异。利用免疫组化染色观察缺血再灌注后幼、成年大鼠梗死半暗带NeuN、GFAP、IBA-1免疫活性的表达情况。利用免疫荧光双染观察缺血再灌注后半暗带Beclin-1与NeuN的变化及共染情况。利用蛋白印迹法法观察缺血再灌注后幼、成年大鼠梗死半暗带脑卒中自噬及凋亡相关代表的表达情况。结果:1.幼年大鼠神经功能评分及梗死体积在不同梗死及再灌注时间条件下都较成年大鼠小。2.幼、成年大鼠随着缺血或再灌注时间的延长,NeuN的免疫活性逐渐减少,但不同条件下幼年大鼠NeuN的免疫表达明显比成年大鼠高。3.随着再灌注时间的延长,胶质细胞活化的程度越大,但幼年大鼠缺血后梗死半暗带区胶质活化明显较成年大鼠低。4.幼年大鼠梗死半暗带区Beclin-1免疫表达明显增多,且与神经元共表达;而在成年大鼠梗死半暗带区Beclin-1的免疫表达未有明显变化,差异较幼年大鼠小。5.缺血再灌注后梗死半暗带自噬相关蛋白水平明显升高,但幼年大鼠较成年大鼠升高更加明显。6.缺血再灌注后幼年大鼠促凋亡相关因子较成年鼠明显较低,而抗凋亡相关蛋白则较成年鼠明显升高。结论:局灶性缺血性脑卒中后,幼年大鼠梗死体积及神经元死亡的减少与其升高和维持神经细胞的自噬水平和调控相关凋亡因子的表达有着密切的联系。第二部分幼年全脑缺血再灌注引起的神经损伤与IGF1及其受体表达变化之间关系的研究目的:观察短暂性全脑缺血性脑卒中(transient cerebral ischemia stroke,TCI)后幼年沙土鼠海马CA1区IGF1和IGF1R表达的变化与成年沙鼠的差异,并明确其与幼年沙鼠推迟神经细胞死亡的时间和减少神经细胞死亡的数量的关系。方法:我们利用TCI模型造模即短暂性夹闭双侧颈总动脉闭塞导致大脑血液供应减少引起缺血损伤的模型。实验设有幼年组(1个月龄沙鼠;n=60)和成年组(6个月龄沙鼠;n=60),在两大组内又随机分为假手术组(n=30)和手术组(n=30),缺血/再灌注手术后,实验动物按照下述时间顺序被处死并取脑组织备用(1天,4天,7天;n=10)。用免疫组化染色方法观察缺血再灌注后沙鼠海马CA1区神经元死亡的数量及IGF1和IGF1R免疫活性的变化。利用蛋白印迹法及RT-PCR缺血再灌注后沙鼠海马中IGF1和IGF1R蛋白及RNA水平的变化,同时观察PI-3K/Akt通路蛋白的变化。结果:1.幼年沙鼠推迟了海马CA1区神经细胞死亡的时间,同时也减少神经细胞死亡的数量。2.正常状态下,幼年沙鼠脑内IGF1和IGF1R的免疫活性、蛋白水平及RNA水平较成年沙鼠高。在缺血再灌注后,幼年沙鼠维持IGF1和IGF1R的表达水平,推迟了其缺血再灌注后表达水平减少的时间。3.幼年沙鼠缺血再灌注后海马中PI-3K、akt/p-akt蛋白水平有所下降,但整体水平较成年沙鼠高。结论:全脑缺血再灌注后幼年沙鼠通过维持海马CA1区IGF1和IGF1R的表达水平来推迟海马CA1区神经元死亡和减少神经元死亡的数量。因此,IGF1及IGF1R有可能成为预防脑缺血性损伤的治疗靶点。