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目的通过TTC染色法、HE染色法观察缺氧缺血后大鼠脑组织病理学变化,应用免疫组化法、Western-blotting法检测大鼠皮层区SDF-1α、CXCR4表达情况,探讨氯化钴预处理对脑梗死大鼠SDF-1α、CXCR4表达水平的影响,进而阐述SDF-1α/CXCR4生物轴在缺氧预处理中发挥的脑保护作用。方法取成年雄性SD大鼠252只,质量(220±10)g,随机分为假手术组(n=84)、模型组(n=84)、缺氧预处理组(n=84)。按缺血后再灌注时间不同分为再灌注6h、24h、3d、5d、7d、14d 6个亚组,每个时间点14只大鼠。采用改良Zea Longa方法制备局灶性脑缺血模型,三组大鼠神经功能缺损应用大鼠神经功能缺损评分(Neurolgical Sevrity Scor,NSS)评定,处死后分离鼠脑并取得脑组织,TTC染色法评估脑梗死体积的变化;HE染色法光镜下观察脑组织形态学变化;免疫组化法观察脑缺血后再灌注三组大鼠脑组织皮层区各个时间点SDF-1α及CXCR4的表达变化,显微镜下计数SDF-1α及CXCR4的阳性细胞数;Western-blotting法定量观察脑缺血后再灌注三组大鼠脑组织皮层区各个时间点SDF-1α及CXCR4的表达。所得观测值以EXCEL整理后用SPSS17.0统计学软件进行数据分析,所得数据用x±s(均数±标准差),同一时间三组之间比较采用t检验,同一组6h、24h、3d、5d、7d、14d 6个亚组之间比较采用单因素方差分析。结果1 NSS评分:假手术组NSS评分0分,即未出现神经系统体征。模型组及缺氧预处理组大鼠术后6h时即有较高的评分,以造模后3d时评分最高,达高峰后,5d时评分有所下降,14d评分明显下降;且缺氧预处理组24h~14d时NSS评分显著低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。2 TTC染色:假手术组各时间点大鼠脑组织未见梗死灶;模型组及缺氧预处理组大鼠6h时即可见明显梗死灶,且于24h脑梗死体积趋于稳定,模型组及缺氧预处理组大鼠24h、3d、5d、7d、14d五个时间点脑梗死体积组内比较,差异无统计学意义(P>0.05);缺氧预处理组各时间点脑梗死体积与模型组比较,均明显小于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。3 HE染色:假手术组大鼠脑组织细胞结构基本正常;模型组可见明显组织稀疏,神经细胞变形,核固缩、碎裂、溶解,并失去完整结构,胶质细胞增生,浸润,明显脑水肿;缺氧预处理组缺血程度轻,梗死区内形态完整的神经细胞数目较多,脑水肿程度较模型组轻。4免疫组化:模型组及缺氧预处理组均于脑缺血再灌注6h时皮层区SDF-1α、CXCR4阳性表达增加明显,各时间点阳性表达在7d时达最高,然后表达慢慢减少,阳性表达在14d还有;且缺氧预处理组6h、24h、3d、5d、7d、14d 6个时间皮层区,SDF-1α、CXCR4的阳性细胞表达,均高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。5 Western-blotting:在分子量为10kd和36kd处分别检测到SDF-1α、CXCR4阳性条带,假手术组大鼠皮层区脑组织可见少量SDF-1α、CXCR4蛋白表达;模型组及缺氧预处理组大鼠皮层区脑组织6h时SDF-1α、CXCR4蛋白表达即明显增加,7d达高峰,14d仍有阳性表达;HPC组各时间点CXCR4蛋白表达均高于IR组,差异有统计学意义(P<0.05);且IR组14d CXCR4蛋白表达明显低于7d组(P<0.01),而HPC组两时间点之间无显著性差异(P>0.05)。结论1.氯化钴预处理能改善脑梗死大鼠神经功能学评分。2.氯化钴预处理能减小梗死体积,并能增加神经细胞存活数,增强细胞活性,改善脑水肿。3.氯化钴预处理能上调SDF-1α、CXCR4表达,其可能通过此途径诱导脑缺氧耐受,发挥脑保护作用,促进神经功能的恢复。