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背景和目的脑缺血再灌注后可引起缺血半暗带区神经细胞凋亡，其引起神经细胞凋亡的机制复杂，涉及许多细胞器及蛋白信号通路等，根据目前的研究，溶酶体组织蛋白酶B(Cathepsin B)、ERK1/2信号通路参与了脑缺血再灌注后神经细胞的凋亡过程，但分别起的作用有所不同，Cathepsin B起到促细胞凋亡作用，而ERK1/2信号通路则参与介导细胞存活。本研究通过Cathepsin B特异性抑制剂CA-074对大鼠缺血再灌注模型进行干预，检测Cathepsin B、p-ERK1/2的蛋白表达的变化，探讨了Cathepsin B与ERK1/2信号通路在细胞凋亡中的相互关系，丰富了脑缺血再灌注损伤后神经细胞的凋亡机制，对缺血性脑卒中的防治有一定意义。方法10-12周龄清洁级健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠56只，体重约280±20g，随机分为假手术组（sham，n=6）、模型组2h（M-2h，n=5）、模型组6h（M-6h，n=5）、模型组12h（M-12h，n=5）、模型组24h（M-24h，n=10）、干预组2h（I-2h，n=5）、干预组6h（I-6h，n=5）、干预组12h（I-12h，n=5）和干预组24h（I-24h，n=10），其中假手术组取1只大鼠，模型组24小时和干预组24小时各取5只大鼠做TTC染色。模型组使用Longa线栓法制备大鼠大脑中动脉栓塞(MiddleCerebral Artery Occlusion,MCAO)模型，大脑脑缺血2小时后恢复灌注；干预组采用侧脑室穿刺法注射CA-074（20微克CA-074溶入1微升DMSO中），假手术组和模型组于同一时间点注射等量的DMSO（在MCAO前30分钟注射入右侧脑室）。使用Longa’s的5级评分法评价神经功能缺损；使用TTC染色法、HE染色法、免疫组织化学法和TUNEL法，分别检测脑梗死体积、病理改变、缺血侧顶叶大脑皮层Cathepsin B及p-ERK1/2蛋白表达变化、神经细胞凋亡变化。结果1.模型成功率为：72.73%；模型组24h的相对梗死体积为26.63±3.23%。2.假手术组未见梗死灶，模型组和干预组缺血侧皮质区可见白色的梗死灶，干预组相对梗死体积较模型组明显减少（P<0.05），并且神经功能评分也得到明显改善（P<0.05）。3.在大鼠缺血侧皮质区，假手术组未见明显Cathepsin B阳性表达；模型组各个时间点可见Cathepsin B阳性表达，缺血再灌注2h可见Cathepsin B蛋白表达，6h达到高峰，12h、24h逐渐下降（P<0.001）；干预组各个时间点的CathepsinB蛋白表达较模型组明显减少（P<0.05）。4.在大鼠缺血侧皮质区，假手术组未见明显p-ERK1/2阳性表达；模型组各个时间点可见p-ERK1/2阳性细胞，缺血再灌注2h可见p-ERK1/2蛋白阳性表达，6h表达增加，12h达到高峰，24h有所下降（P<0.001）；干预组各个时间点的p-ERK1/2蛋白表达较模型组明显增加（P<0.05）。5.在大鼠缺血侧皮质区，假手术组可见散在分布的凋亡细胞，模型组缺血再灌注2h可以观察到凋亡细胞，6h、12h、24h持续增高（P<0.001）；CA-074干预组观察到的凋亡细胞6h、12h、24h较模型组对应的时间点明显下降（P<0.05），干预组2h凋亡细胞较模型组对应的时间点无明显变化（P>0.05）。结论大鼠脑缺血再灌注后Cathepsin B可能通过抑制ERK1/2信号通路介导细胞凋亡。