缺血性脑卒中导致的脑神经元死亡可以分为坏死和凋亡两种。神经元坏死是不可逆的,而凋亡过程由于存在着大量正性和负性的可调控信号,因而可以作为脑缺血治疗的潜在靶点。大量研究证实,缺血性脑损伤中神经细胞凋亡是主要由Caspase参与的级联反应,包括死亡受体通路和线粒体通路两类。Caspase介导的细胞凋亡一般发生在缺血核心周边的阴影区域。Caspase的激活主要受Bcl-2家族蛋白以及由Bcl-2蛋白调控的线粒体释放的蛋白内容物所调节。由线粒体释放的与凋亡相关的蛋白包括细胞色素C、procaspase-9和凋亡蛋白酶活化因子(Apaf-1);虽然凋亡诱导因子(AIF)也是由线粒体释放,但其参与非Caspase介导的神经元凋亡。非Caspase介导的凋亡也发生在脑缺血的病理过程中,但不发挥主要作用。在从脑缺血发生到脑细胞凋亡过程中,能量代谢障碍是最先发生的机能改变,胞内钙稳态失调被认为是最为关键的一环,其它改变还包括自由基和兴奋性氨基酸的增加等。对神经元凋亡的深入理解是治疗缺血性脑卒中和寻找抗脑缺血药物的重要理论基础。