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锌是维持机体机能的重要微量元素之一。作为离子形态存在于组织中的锌，不但是很多维持生命活动功能物质分子如酶的组成部分或辅助因子，也是神经系统中一种重要的神经递质。已有的研究表明，锌离子可以参与一系列神经活动。缺血性脑卒中作为一种常见的神经性疾病，锌离子在其发生过程中扮演着一个重要的角色。缺血缺氧状态引起的神经细胞逐渐凋亡的过程中，不利的胞外环境、游离的锌离子、胞内释放的各种内溶物等多种因素的相互影响相互作用，这些因素或许共同促成了缺血缺氧下的神经细胞逐渐失去功能，最终造成死亡。如何有效抑制缺血缺氧致神经死亡，对缺血性脑卒中的防治方案提出具有潜在的价值。本实验以PC12细胞作为研究对象，使用化学方法模拟细胞的缺血缺氧状态，建立PC12细胞的OGD模型。同时为了研究锌离子在缺血缺氧引起细胞死亡这一过程中所具体产生的影响，采用锌离子的特异性螯合剂TPEN作为工具药物。研究了不同浓度锌离子以及不同浓度的TPEN对PC12OGD模型细胞各项生理特性和相关指标的影响，希望明确在离体状态下锌离子与缺血缺氧对神经细胞活动的影响，为缺血缺氧状态引起的神经损伤机制的研究提供一些依据，并对缺血性脑卒中的防护治疗预后恢复等提供一些思路。 1.不同锌离子浓度、TPEN浓度以及不同锌离子浓度与TPEN浓度联合分别处理对PC12细胞存活率的影响:在培养的状态良好的PC12细胞中分别加入10，50，100，200μM浓度的锌离子，24h后观察细胞的存活率。结果，24h后随着锌离子浓度的增加，PC12细胞的存活率不断降低，当锌离子浓度达到100μM时，细胞的存活率为50％左右，后续实验均采用这个浓度锌离子。在培养状态良好的PC12细胞中分别加入0.1，0.5，1，5，10，50μM TPEN，24h后观察细胞的存活率。结果，24h后，低浓度(0.1，0.5，1μM) TPEN对细胞生存无影响，5μM浓度的TPEN开始影响正常培养基培养下细胞的存活率。在培养状态良好的PC12细胞中先加入100uM锌离子，再分别加入20，30，40，50，60，70，80，90μM TPEN，3h与24h后分别观察细胞存活率。结果，3h后，20，30，40，50μM TPEN均表现出一定程度的保护作用，并逐渐增强，超过50μM后TPEN反而加速了细胞存活率的降低。24h后，各浓度的TPEN对锌离子影响下细胞的保护作用均有所下降。由于在50μM浓度下TPEN保护作用最为明显，因此后续实验中选用此浓度的TPEN作为处理浓度。实验将PC12细胞分为对照（培养状态良好的PC12细胞）、OGD处理、，OGD+TPEN(50μM)、OGD+锌离子(100μM)，OGD+锌离子(100μM)+TPEN(50μM)等实验组，分别处理3h，6h，24h。 2.通过TUNEL法检测不同处理下PC12细胞的凋亡情况。不同组细胞处理后通过TUNEL检测试剂盒检测凋亡发生情况并在荧光显微镜下拍照记录对比。结果，3h处理对照组几乎无凋亡情况，OGD处理发生少量凋亡，OGD后加入TPEN可以缓解凋亡情况。OGD加入锌离子后凋亡现象加剧，再加入TPEN后同样可以缓解。6h，24h处理可以看到同样的趋势，但TPEN的保护作用逐渐减弱。 3.对不同处理PC12细胞相关生理状态的检测:不同组细胞处理后利用膜片钳检测不同处理对细胞钾通道电流的影响;通过HPLC检测细胞内游离兴奋性氨基酸的含量;通过免疫荧光技术检测细胞膜表面兴奋性氨基酸受体AMPAR（GluR2亚基）和NMDAR（NR1亚基）含量的变化。结果:(1)对细胞钾通道电流的影响:1h处理后，相对于对照组，OGD处理处理导致细胞外向钾电流增大，加入TPEN后可以抑制这种电流增大的现象。3h处理后细胞整体电流水平均减小，TPEN则表现其抑制其减小。(2)对胞内游离兴奋性氨基酸的影响:。兴奋性氨基酸通过DNCB衍生法进行测定。各组细胞分别处理3h，6h，24h后进行HPLC检测。结果，OGD处理以及OGD加锌离子处理后的游离天冬氨酸含量较对照组有所下降，并随时间程度加大，加入TPEN后可以减缓这种下降的趋势。OGD处理以及OGD加锌离子处理后的游离谷氨酸含量较对照组有所下降，并随时间程度加大，加入TPEN后可以减缓这种下降的趋势。OGD处理以及OGD加锌离子处理后的游离谷氨酰胺含量较对照组有所上升，3h处理加入TPEN后可以抑制这种上升趋势，但6h，24h处理后加入TPEN变化趋势不是很明显。(3)通过免疫荧光法对不同组处理PC12细胞膜表面兴奋性氨基酸受体GluR2与NR1含量进行测定。结果:OGD处理以及OGD加锌离子处理后的GluR2含量较对照组有所下降，并随时间程度加大，加入TPEN后可以减缓这种下降的趋势。OGD处理以及OGD加锌离子处理后的NR1含量较对照组有所上升，并随时间增长而加大，加入TPEN后可以抑制这种上升的趋势。 上述结果表明，基于PC12 OGD模型，缺血缺氧将会导致PC12细胞的死亡并使细胞进入凋亡途径。缺血缺氧可导致细胞一系列的病理生理学性变化:胞内钾电流的大量外流，兴奋性氨基酸的释放，膜表面兴奋性氨基酸受体含量发生变化等，这一系列的变化或许与缺血缺氧细胞死亡或凋亡的机制相关。而给予OGD模型，加入锌离子以及加入TPEN的实验结果则表明，锌离子在缺血缺氧PC12细胞的病理生理学变化有重要的意义。