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已有的研究表明,NLRP3炎症小体介导了脑缺血再灌注损伤并且NLRP3炎症小体的活化加重脑缺血再灌注损伤;脑缺血再灌注激活线粒体自噬,并且线粒体自噬的活化能减轻脑缺血再灌注损伤,线粒体自噬成为了脑缺血再灌注干预的重要潜在靶点;而且线粒体自噬是负性调控NLRP3炎症小体活化的重要因素;因此本课题探讨脑缺血再灌注中线粒体自噬对NLRP3炎症小体活化的调控作用,揭示线粒体自噬-NLRP3炎症小体途径在脑缺血再灌注病理过程中的作用。基于三七总皂苷和黄芪甲苷在脑缺血再灌注中的多靶点保护机制,基于线粒体自噬和NLRP3炎症小体在脑缺血再灌注中的作用,本课题进一步从线粒体自噬-NLRP3炎症小体途径探讨三七总皂苷和黄芪甲苷抗脑缺血再灌注机制。第一部分本部分旨在探讨本研究探讨脑缺血再灌注中线粒体自噬对NLRP3炎症小体的调控作用,揭示线粒体自噬对NLRP3炎症小体的调控在脑缺血再灌注中的作用。采用改良线栓法制备大鼠大脑中动脉栓塞脑缺血再灌注模型,我们发现在大鼠脑缺血再灌注中存在NLRP3炎症小体的活化,并且抑制NLRP3炎症小体或或抑制其下游的Caspase-1能减轻大鼠脑缺血再灌注损伤,表明在脑缺血再灌注中存在NLRP3炎症小体的活化并且NLRP3炎症小体的活化加重损伤。自噬的激动剂雷帕霉素能抑制大鼠脑缺血再灌注中NLRP3炎症小体的活化并且促进自噬以及通过PINK1/Parkin通路促进线粒体自噬,并且线粒体自噬介导了雷帕霉素对大鼠脑缺血再灌注中NLRP3炎症小体活化的抑制作用以及抗脑缺血再灌注损伤作用,而自噬抑制剂3-MA对脑缺血再灌注中NLRP3炎症小体的活化没有影响,这表明脑缺血再灌注中促进线粒体自噬能负性调控NLRP3炎症小体的活化减轻脑缺再灌损伤,线粒体自噬-NLRP3炎症小体途径在脑缺血再灌注发挥保护作用。第二部分本部分旨在基于线粒体自噬-NLRP3炎症小体途径探讨三七总皂苷抗脑缺血再灌注损伤机制。制备大鼠大脑中动脉栓塞脑缺血再灌注模型,三七总皂苷干预能减少大鼠脑梗死体积降低神经功能评分,减轻大鼠脑缺血再灌注损伤。并且三七总皂苷能抑制大鼠脑缺血再灌注中NLRP3炎症小体的活化并且选择性的促进线粒体自噬,而抑制线粒体自噬能逆转三七总皂苷对NLRP3炎症小体的抑制作用,说明线粒体自噬介导了三七总皂苷对脑缺血再灌注中NLRP3炎症小体活化的抑制作用。此外,在大鼠脑缺血再灌注中线粒体中的PINK1和Parkin蛋白水平升高,而三七总皂苷可以进一步升高脑组织线粒体中PINK1和Parkin蛋白水平,这提示三七总皂苷可能通过PINK1/Parkin通路促进脑缺血再灌注中线粒体自噬。本研究揭示了三七总皂苷通过PINK1/Parkin通路选择性促进线粒体自噬抑制脑缺血再灌注NLRP3炎症小体的活化,减轻脑缺血再灌注损伤。第三部分本部分旨在探讨黄芪甲苷(astragaloside Ⅳ,AST-Ⅳ)在大鼠脑缺血再灌注损伤中的保护作用及其抗炎机制。采用改良线栓法制备大鼠大脑中动脉栓塞脑缺血/再灌注模型,以神经功能缺失评分和脑梗死体积综合评价AST-Ⅳ抗脑缺血再灌注损伤的作用,Western blot检测脑组织中NLRP3、ASC、pro-Caspase-1、Caspase-1、pro-IL-1β、IL-1β、pro-IL-18、IL-18、磷酸化NF-κB和总NF-κB蛋白表达水平。结果显示,与模型组比较,AST-Ⅳ能降低大鼠神经功能缺失评分,减少脑梗死体积,降低脑组织中NLRP3、Caspase-1、pro-IL-1β、IL-1β、pro-IL-18和IL-18蛋白水平,并抑制磷酸化NF-κB蛋白表达。以上结果提示,AST-Ⅳ具有抗脑缺血再灌注损伤作用,其机制可能与抑制NF-κB蛋白磷酸化以及抑制NLRP3炎症小体活化有关。