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目的中枢神经系统受损后神经元再生困难,主要是由于轴突生长抑制因子阻碍了受损神经纤维的再生。近年来研究发现,RGMa(repulsive guidance molecule,RGM)不但是一种轴突导向分子,还是一种新的,对中枢神经系统轴突再生具有抑制作用的膜蛋白。作为RhoA-Rho激酶信号通路中关键中介因子之一的RhoA(Ras homologous A),参与了中枢神经系统损伤后轴突生长抑制性信号的传递,在轴突再生过程中起关键作用。本研究将在大鼠局灶性脑缺血/再灌注后的不同时相检测RGMa和RhoA在缺血侧皮质和海马中的表达,并探讨大鼠皮质和海马中RGMa表达在慢性脑缺血的不同时期的动态变化,从而探讨RGMa在急、慢性缺血性脑损伤中对轴突生长及再生的影响,以及电刺激小脑顶核对缺血后皮质和海马中阻碍神经再生的RGMa和RhoA表达的影响。方法第一部分:成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠128只,采用线栓法制作大鼠大脑中动脉缺血/再灌注(middle cerebral artery occlusion, MCAO)模型,随机分为8组,分别为假手术组、缺血再灌注后12h、24h、48h、1w、2w组(模型组),缺血/再灌注+电刺激小脑顶核组(FNS干预组,分为24h和2w组),FNS处理组在缺血2h后再灌注时立即给予电刺激小脑顶核1h,分别在再灌注24h及2w时取标本。然后通过HE染色进行病理观察神经元细胞的形态,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)的方法检测缺血侧皮质和海马内RGMa和RhoA mRNA的表达情况,免疫组织化学的方法检测缺血侧皮质和海马内RGMa蛋白及相应时间点相同部位轴突的生长状况。第二部分:选用成年雄性SD大鼠40只,采用持续性双侧颈总动脉结扎法制备慢性缺血动物模型,随机分为假手术组和缺血后2w,4w,6w,8w组。Morris水迷宫检测大鼠认知功能障碍,RT-PCR法检测皮质和海马RGMa的表达情况,Western blotting法检测皮质和海马RGMa蛋白表达变化。结果第一部分:局灶脑缺血/再灌注后不同时相RGMa mRNA和蛋白在缺血侧皮质、海马的表达均有增加,48h达高峰(P<0.01),在随后的2周内稍有下降,仍持续高表达(P<0.01),与此类似,RhoA mRNA也在48小时表达量最多(P<0.05)。在正常大鼠脉络丛,血管周围,小脑浦氏细胞及脑干神经元中可见RGMa阳性表达。和单纯缺血/再灌注组相比,FNS干预组缺血侧皮质和海马中RGMa和RhoA mRNA表达显著降低(P<0.01),神经缺损症状明显好转(P<0.05)。免疫组化显示在缺血再灌注24h时,轴突的破坏最严重(P<0.05),随后轴突蛋白表达逐渐增加(P<0.05),FNS干预后轴突损伤情况有所改善(P<0.01)。第二部分:Morris水迷宫显示大鼠双侧颈总动脉结扎4w时出现明显的学习记忆障碍(P<0.01),8w时学习记忆能力仍然降低(P<0.05),没有恢复的趋势。与假手术组相比,皮质和海马中的RGMa mRNA和蛋白在2w时开始升高(P<0.01),在随后的4w、6w、8w表达呈上升趋势(P<0.01)。结论大鼠局灶性脑缺血/再灌注损伤后缺血皮质和海马中RGMa及RhoA-Rho激酶信号通路中的关键因子RhoA表达升高;电刺激小脑顶核治疗后大鼠运动功能障碍有所改善,缺血皮质和海马RGMa及RhoA的表达降低;二者表达降低后,减轻缺血损害对轴突的损伤,促进轴突的再生。另外,慢性脑缺血后大鼠皮质及海马中RGMa表达的升高可能是成年哺乳动物慢性脑缺血损伤后神经再生障碍的重要原因之一。