中风号称是人类健康的第二杀手,出血性中风虽然仅占全部脑卒中的20-30%,但由于起病急,病情重,病死率和致残率高,而成为医学治疗领域的瓶颈。且随着社会的逐渐富裕和人口的老龄化,脑出血的发病率有逐年攀升的趋势。脑出血的病理损伤机制相当复杂,除血肿的占位效应导致的原发性损伤以外,血肿本身在急性期的扩大,以及脑出血后继发的脑水肿,尤其是脑水肿三个阶段中病情最为严重的第三阶段——迟发性脑水肿是造成继发性神经损伤,使患者即使在脑出血发作后数日仍然病情加重,预后不良的重要因素。迄今尚缺乏有效的医疗措施遏制急性期的血肿扩大或迟发性脑水肿的形成,因此深入地研究相关的病理损伤机制是为临床治疗提供新的切入点的唯一途径,且迫在眉睫。炎症是具有血管系统的活体组织对损伤因子所发生的防御反应。近年来的研究表明脑出血后血肿周围存在明显的炎症反应,炎症反应参与了脑水肿的形成,但关于炎症对脑血肿扩大及迟发性脑水肿的影响却未见报道,因此我们分别从这两方面入手,对相关病理损伤机制进行了深入的研究。首先我们通过向成年SD大鼠纹状体内注入自体血的方法建立了大鼠脑出血模型,并以血肿面积为指标,考察了细菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的炎症反应对脑出血损伤的影响。接着通过应用DNA微阵列技术、免疫组织化学、蛋白免疫印迹和慢病毒转染等方法考察了血氧合酶-1(heme oxygenase-1, HO-1)在LPS诱导的炎症反应对脑出血损伤影响中的作用,并通过免疫组化双标记方法鉴定了表达HO-1的细胞类型。结果表明炎症预刺激至少部分是通过激活的小胶质细胞／巨噬细胞过表达HO-1而促进血肿扩大,加重脑出血损伤的,这一发现丰富了脑出血后急性期血肿扩大的病理生理机制,并为降低临床上血肿扩大的危险性提供新的治疗靶点。研究表明脑出血患者在脑出血发作后72 h存在着明显的脑水肿高峰,这可能与红细胞此时破裂释放的血红蛋白及其降解产物血红素(hem in)等细胞毒性物质所诱导的氧化损伤作用有关,迟发性脑水肿由此得名。而对于以小胶质细胞激活和白细胞浸润为最基本标志的脑组织炎症反应,在脑出血后4h即出现小胶质细胞的增生,6-12 h血肿周围即出现中性粒细胞的浸润,因此当脑出血发生后,中枢神经系统中的各类脑细胞首先是暴露于炎症环境中,而后才是暴露于血红蛋白及其降解产物血红素的氧化损伤环境中。我们首先通过倒置显微镜观察,动力学乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)检测等方法,以细胞形态或LDH释放量的改变为指标,考察了血红素对神经元(neuron)、混合胶质细胞(mixed glia)、星形胶质细胞(astrocyte)和小胶质细胞(microglia)氧化损伤的量效和时效关系,之后考察了LPS预处理模拟的炎症环境对血红素所诱导的各类脑细胞氧化损伤的影响,建立了更接近临床脑出血后迟发性脑水肿病理生理过程的体外模型。结果表明血红素对各类脑细胞的氧化损伤作用呈浓度和时间依赖性增加。各类脑细胞对hemin毒性的敏感性依次为小胶质细胞>神经元>星形胶质细胞。LPS预处理增强了神经元和星形胶质细胞对hemin毒性的脆性,但却减弱了混合胶质细胞和小胶质细胞对hemin毒性的脆性,说明脑出血后迟发性脑水肿的病理生理机制涉及神经元和星形胶质细胞损伤的进行性加重,以及激活的小胶质细胞对hemin毒性的耐受性增强。许多动物实验的研究表明脑出血发生后,小胶质细胞会在数分钟内被迅速激活,且激活的状态会持续3-4周,那么激活的小胶质细胞一定配备了某种自我保护机制,以使自己得以在血红素所诱导的氧化损伤环境中长期生存。我们从细胞水平提出了LPS诱导的炎症反应能够增强小胶质细胞对血红素损伤的抵抗性,并对相关机制进行了深入的研究。我们首先分析了LPS预处理的保护作用的细胞类型特异性,并考查了LPS不同处理方式对hemin所诱导的小胶质细胞氧化损伤的影响。接着我们将焦距主要锁定在了LPS预处理过程中合成和释放的一氧化氮(nitric oxide,NO),通过碘化丙啶(propidium iodide,PI)染色、动力学LDH检测等方法探讨了NO是否涉及LPS预处理的保护作用。之后我们又通过蛋白免疫印记等方法分别从诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)与HO-1的相互调控和iNOS与丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAPKs)通路的关系两方面进一步探讨了相关机制。最后,我们通过免疫组化及免疫荧光双标记法等在体内实验中进一步验证了相关结论。结果表明：1)LPS预处理可减弱hemin所诱导的脑损伤,且LPS预处理的保护作用是小胶质细胞特异性的,但LPS与hemin共处理则对小胶质细胞无保护作用。2) iNOS特异性抑制剂能够在很大程度上阻断LPS预处理的保护作用,而NO供体则能够模拟LPS预处理对小胶质细胞的保护作用,提示NO是介导LPS预处理对小胶质细胞的保护作用的重要活性分子。3) Hemin能够时间依赖性地激活JNK和p38MAPKs信号通路,并通过这两条信号通路诱导小胶质细胞的氧化损伤；而LPS诱导合成的iNOS能够抑制这两条信号通路的激活从而增强激活的小胶质细胞对hemin毒性的耐受性。4)对处于脑出血后迟发性脑水肿病理环境中的小胶质细胞,iNOS是HO-l的上游调节者,而HO-1对iNOS的表达具有负反馈的调节作用,通过iNOS和HO-l之间的相互调控,使彼此的细胞浓度维持在生理可承受范围之内,从而维持了小胶质细胞的内环境稳定。5)沉默HO-1基因或抑制HO-1的活性可能通过增加LPS诱导的NO的释放量而间接发挥其增强小胶质细胞对hemin毒性的耐受性。我们从细胞水平研究了hemin诱导小胶质细胞氧化损伤的机制；研究了在LPS诱导的炎症环境中,激活的小胶质细胞对hemin毒性的耐受性增强的机制；并研究了小胶质细胞在脑出血后迟发性脑水肿的病理环境中,其iNOS和HO-1的相互调控作用,这些研究到目前为止均未见其他的相关报道。本论文通过研究LPS诱导的炎症反应对脑出血后急性期血肿扩大及迟发性脑水肿的影响及机制,丰富了脑出血损伤的病理生理机制,并为临床脑出血的治疗提供了新的切入点。