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背景及目的缺血性脑血管病以其极高的致死率、致残率成为世界范围内导致病人死亡的第二大因素。脑缺血后氧供、能量供应不足导致脑细胞死亡和相应的功能障碍,严重影响着人们的生活质量,全球每年因脑血管病死亡患者约600万。脑血管病的临床及动物基础实验研究一直是人们关注的热点,模拟并干预脑组织损伤的病理变化,为临床治疗提供重要的科学基础,大鼠脑缺血再灌注损伤模型成功模拟了脑血管阻塞及再通的病理过程,凋亡在脑缺血再灌注损伤中扮演着重要角色。富氢水(Saturated Hydrogen Saline,HS)是高纯氢气置于生理盐水中,加压使氢气溶于生理盐水达到饱和状态。富氢水在多种动物模型中发挥抗炎、抗氧化、抗凋亡作用,从而发挥组织保护作用。其相关受体Gsk-3β在机体中分布广泛,脑组织中也有该受体表达,可以较好模拟人体中相关生理过程。本实验拟建立大鼠脑缺血再灌注模型,观察富氢水对大鼠脑缺血再灌注损伤时P38MAPK表达的影响,探讨富氢水对脑组织凋亡调节的作用。材料与方法实验分为三组,假手术组(Sham)、缺血再灌注组(I/R)、富氢水干预组(HS)。建立大鼠暂时性局灶性脑缺血再灌注模型(t MCAO),于造模前3天及再灌注即刻腹腔注射富氢水(0.6mmmol/L)5ml或等量盐水,评价试验动物后12h、24h神经功能,Longa评分标准:0分为无明显神经功能缺陷,1分为提尾巴时动物左前肢屈曲不能伸直(轻度),2分为向单侧转圈,静息状态下可维持平衡(中度),3分为静息时姿势不稳倒向对侧(重度),4分为无可见活动(极重度),为确保每组动物数量相等,剔除死亡或蛛网膜下腔出血的动物;迅速断头取脑,滤纸吸去脑组织水分,称湿重(Wet Weight,WW),置于120℃烤箱中烘烤2h至恒重,取出脑组织称干重(dry weight,DW)。计算缺血24h后脑组织含水量=(WW-DW)/WW×100﹪;HE染色后在普通光镜下观察脑组织的病理变化并拍照;TTC染色观察再灌注后24h大鼠脑组织梗死面积变化;TUNEL染色法观察大鼠脑组织凋亡情况;免疫组化观察脑组织P38MAPK、P-p38MAPK表达变化;应用Western-blot分析P38MAPK、P-p38MAPK蛋白表达,阐明富氢水在大鼠脑缺血再灌注损伤中发挥脑保护的可能机制。结果1神经功能学评分所有大鼠均在麻醉后30~60min苏醒,假手术组(Sham组)未发现明显的神经功能缺损症状。I/R组和富氢水(HS组)的大鼠有不同程度的左前肢肢体偏瘫症状。术后24h,I/R组和HS组神经功能缺损症状较Sham组均明显增加(p﹤0.01);HS组神经功能缺损评分较IR组显著降低(p﹤0.01)。2.脑组织病理学改变光镜下,Sham组大鼠脑组织神经细胞结构排列整齐,胞核边界清晰。I/R组皮层神经元核结构失去完整性、胞核固缩,细胞间明显肿胀。HS组大鼠皮层神经元肿胀明显减轻,胞体细胞核溶解明显减少,损伤程度轻于I/R组。3.三组脑组织含水量及梗死面积的比较Sham组脑组织含水量为(45.31±0.32)%,I/R组为(82.68±1.27)%、HS组为(61.36±0.84)%,由此可见,IR和HS脑组织含水量较Sham组均升高(p﹤0.05或0.01);HS治疗组脑组织含水量与IR组比较明显降低(p﹤0.05或0.01)24h取脑组织TTC染色后用Image J软件测量病计算了梗死面积,所得数据进行统计学处理,HS组较I/R组梗死面积有明显减少。4.TUNEL显示大脑皮层凋亡情况镜下可见Sham组静息状态下神经细胞形态正常,几乎无凋亡小体出现,I/R组可见明显增多的凋亡小体,HS治疗组凋亡小体数目较I/R组明显减少。5免疫组化测定P38MAPK及磷酸化P38MAPK表达变化测定术后24h免疫组化,评估P38MAPK表达情况,I/R组和HS组P38MAPK及磷酸化P38MAPK均表达显著增加;与I/R组比较,HS组P38MAPK及磷酸化P38MAPK表达降低,差异有统计学意义。6脑组织P38MAPK及P-P38MAPK表达Western blot结果显示24h各组蛋白P38MAPK及P-P38MAPK表达情况,I/R组P38MAPK及P-P38MAPK表达量明显高于Sham组,富氢水抑制了P38MAPK表达,降低了P38MAPK的活性。结论1、富氢水可减轻大鼠脑缺血再灌注损2.富氢水可抑制神经元凋亡,从而发挥脑保护作用,其机制可能为抑制P38MAPK通路来实现的。