背景:氧化应激在卒中病理学中起着重要作用,L-谷氨酰胺被证明具有抗氧化活性,并于2017年7月由美国食品药品监督管理局批准用于治疗镰刀形细胞贫血病。在本课题中,我研究了L-谷氨酰胺对缺血性脑损伤的作用。方法:用90分钟短暂性大脑中动脉栓塞法诱导小鼠局灶性脑缺血损伤。将成年雄性ICR小鼠(n=135)分成四组:(1)假手术组,(2)生理盐水组,(3)L-谷氨酰胺组和(4)L-谷氨酰胺加热休克蛋白70 ATP酶活性抑制剂(Apoptozole)组。在手术后的前三天,每天进行一次腹腔给药处理。在手术前和手术后的第1,3,7和14天,根据双盲实验的原则,使用改良神经功能缺损评分(mNSS),抬高身体摇摆实验(EBST)和疲劳转棒实验等进行小鼠的神经行为学评估。通过对脑切片进行焦油紫染色成像来计算梗死体积。通过实时聚合酶链反应和蛋白质印迹法评估热休克蛋白及其信号传导途径相关因子RNA与蛋白的表达水平。通过测定丙二醛(MDA),超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)来评估组织氧化应激水平。体外进行星形胶质细胞、脑微血管内皮细胞和神经元细胞培养实验,通过糖氧剥夺(OGD)再复氧模型模拟缺血再灌注损伤,进一步探究L-谷氨酰胺保护脑内细胞的作用机制。结果:我们发现L-谷氨酰胺治疗可减少缺血性损伤后小鼠的脑梗死体积并促进神经行为的恢复,而L-谷氨酰胺与热休克蛋白70抑制剂的联用很大程度上阻止了该效果的产生。L-谷氨酰胺诱导缺血小鼠脑中热休克蛋白70与红系衍生核因子相关因子2(NRF2)的上调,降低氧化应激水平以及促炎因子如白细胞介素-1β和白细胞介素-6的表达。与生理盐水组相比,L-谷氨酰胺组中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽水平显著增加。此外,体外实验进一步揭示,添加含有L-谷氨酰胺的星形胶质细胞的条件培液(CM)能够减少糖氧剥夺再复氧后神经元的凋亡。结论:L-谷氨酰胺可以减轻小鼠缺血性脑损伤与促进其神经功能的恢复,并且在此过程中热休克蛋白70起到了关键作用。本研究表明L-谷氨酰胺及其诱导上调的热休克蛋白70可能成为治疗缺血性卒中的新型药物与靶点。