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目的高血糖加重脑缺血再灌注神经元损伤,但其分子机制仍不清楚。本研究旨在探讨磷酸化的腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,P-AMPK)在高血糖加重脑缺血再灌注损伤中的作用及可能的机制。方法采用STZ构建高血糖模型,商品化尼龙线栓构建大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)再灌注模型;分为正常血糖假手术组(NG sham组)、高血糖假手术组(HG sham组)、正常血糖脑缺血再灌注24h组(NG I/R 24 h组)、正常血糖脑缺血再灌注72h组(NG I/R 72 h组)、高血糖脑缺血再灌注24h组(HG I/R 24 h组)以及高血糖脑缺血再灌注72h组(HG I/R 72 h组),比较各组之间大脑损伤水平、P-AMPK的定位及表达水平。联合应用缺氧培养箱和常氧培养箱制备缺氧复氧模型(ODR),分为正常培养基对照组(NG-con)、正常培养基缺氧4h复氧24h组(NG-ODR)、高糖培养基对照组(HG-con)、高糖培养基缺氧4h复氧24h组(HG-ODR)及高糖培养基缺氧4h复氧24h+AMPK激活剂组(HG-ODR-A),观察各组细胞形态、ROS的量、细胞凋亡及caspase3、caspase9、Apaf-1、P-AMPK等因子的变化。结果在体研究显示,HG组的血糖较NG组均显著增加(P<0.05),HG组体质量明显低于对应NG组(P<0.05)。HG组再灌注各时间点神经功能评分均显著高于NG组(P<0.05)。NG组脑缺血区主要分布于纹状体区域,与NG组比较,HG组脑缺血区域增大,可到大脑皮质区,脑水肿及固缩神经元数目显著。HG I/R 24 h和I/R 72h组P-AMPK明显低于对应NG组(P<0.05)。P-AMPK与神经元共表达,但不与星形胶质细胞共表达;HG组I/R 24 h组和I/R 72 h组P-AMPK阳性的神经元数量显著低于NG组(P<0.05)。体外研究显示,ODR+不同的糖浓度处理,可见随着糖浓度的增加,细胞活性逐渐下降,caspase3的蛋白表达量逐渐增加,细胞形态学可见细胞皱缩,细胞间隙增宽,凋亡细胞数目增加,甚至可见细胞碎裂溶解现象。HG-ODR组P-AMPK的表达水平及细胞的活性明显低于NG-ODR,HG-ODR-A组减弱了高糖对海马神经元细胞缺氧状态下P-AMPK表达的抑制作用及细胞活性的降低作用。HG-ODR组较NG-ODR组ROS的量及细胞凋亡率增加,HG-ODR-A组减弱了高糖对海马神经元细胞缺氧复氧状态下ROS量及细胞凋亡率的增加。HG-ODR组caspase3、caspase9、Apaf-1的表达水平明显高于NG-ODR组,HG-ODR-A组减弱了高糖对海马神经元细胞缺氧复氧状态下caspase3、caspase9、Apaf-1表达的增加作用。结论高血糖加重缺血再灌注神经元损伤;高血糖能够抑制磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶;磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶能够通过调节细胞凋亡,参与高血糖加重缺血再灌注神经元损伤。