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目的研究大鼠全脑缺血再灌注损伤致组织型转谷氨酰胺酶(tTG)、半胱氨酸天冬酶-3(caspase-3)的表达变化及其与Cystamine(胱氨酸)的关系,从而探讨脑缺血时Cystamine可能的抗凋亡神经保护机制。方法健康成年雄性Sprague-Daewley (SD)大鼠104只(模型成功率75%,死亡后补充动物),体重280-320g,随机分为假手术组(n=8)、全脑缺血组(n=48)、全脑缺血治疗组(n=48),缺血组和治疗组按照再灌注时间的不同随机分为6h、12h、1d、3d、5d、7d六个亚组。采用改良的Pulsinelli 4血管闭塞法(4-VO)制作全脑缺血再灌注大鼠模型,脑电图验证成功与否。治疗组大鼠于全脑缺血10分钟后立即给予Cystamine腹腔注射(150mg／kg),6h、12h、1d亚组只在缺血后给予一次Cystamine腹腔注射,3d、5d、7d亚组在以后每天同一时间点各给予一次Cystamine腹腔注射；全脑缺血组给予生理盐水腹腔注射；假手术组给予生理盐水1ml腹腔注射,于第3天处死。全脑缺血组和治疗组于全脑缺血再灌注后6h、12h、1d、3d、5d、7d断头取脑。采用TUNEL染色法观察细胞凋亡水平的变化,免疫组织化学方法分析再灌注后不同时间点海马CA1区tTG和caspase-3表达水平的变化。另取78只大鼠随机分为假手术组、全脑缺血组及全脑缺血治疗组,每个亚组6只,断头取脑后迅速取海马组织冷冻于-80度冰箱,免疫印迹(Western blotting)方法测定tTG和caspase-3的表达。结果1.)TUNEL染色显示全脑缺血组再灌注后24小时TUNEL阳性细胞明显增加,1天、3天、5天、7天亚组与假手术组相比有统计学意义(p<0.05)；治疗组与缺血组相比在1d、3d、5d、7d相应时间点亚组TUNEL阳性细胞数的减少有统计学意义(p<0.05)。2.)免疫组织化学方法显示假手术组海马CA1区仅见tTG的少量表达,缺血组tTG平均阳性细胞计数于1d、3d、5d、7d亚组均显著高于假手术组(p<0.05)；治疗组海马CA1区tTG平均阳性细胞数于全脑缺血后12h开始下降,3d、5d、7d亚组均明显低于缺血组(p<0.05)。caspase-3在假手术组大鼠海马CA1区极少见阳性表达,缺血组caspase-3的阳性表达于再灌注6小时即开始增加,3天达高峰,随后逐渐下降,至7天仍处于较高水平,于全脑缺血再灌注后12h、1d、3d、5d、7d亚组均较假手术组显著升高(p<0.05)；治疗组caspase-3阳性表达较缺血组减低,于全脑缺血再灌注后1d、3d、5d、7d亚组明显低于缺血组(p<0.01)。3.)免疫印迹法显示缺血组tTG蛋白表达于全脑缺血再灌注后1d开始升高,于全脑缺血再灌注3d、5d、7d亚组显著高于假手术组(p<0.05)；治疗组海马tTG蛋白水平于全脑缺血再灌注后1d开始降低,于3d、5d、7d亚组显著低于缺血组(p<0.05)。缺血组caspase-3蛋白表达于再灌注6h即明显升高,至7d仍处于较高水平(P<0.05)；治疗组caspase-3蛋白水平于再灌注后1d、3d、5d、7d亚组较缺血组明显减低(p<0.05)。结论全脑缺血再灌注损伤致神经元细胞的凋亡显著增多,同时组织型转谷氨酰胺酶(tTG)和半胱氨酸天冬酶-3(caspase-3)表达也明显增加,提示全脑缺血再灌注损伤引起神经元凋亡的机制之一可能与tTG、caspase-3的表达有关。在全脑缺血再灌注急性期应用Cystamine治疗可以减少神经元的凋亡水平,具有一定的抗凋亡神经保护作用,其可能机制是抑制了tTG、caspase-3的表达,减少了神经细胞凋亡。