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第一部分不同剂量尼克地尔预处理对深低温低流量脑缺血再灌注后空间学习与记忆能力的影响目的探讨不同剂量尼克地尔预处理对深低温低流量脑缺血再灌注后空间学习与记忆能力的影响。方法选取3周龄清洁级C57BL/6雄性小鼠共60只,随机均分为假手术组(Sham),手术组(Deep hypothermic low flow,DHLF),尼克地尔低剂量组(5mg/kg),尼克地尔中剂量组(10mg/kg),和尼克地尔高剂量组(20mg/kg),除sham组不阻断双侧颈总动脉之外,其余各组操作同手术组。当肛温降至18.5±0.5℃时,阻断小鼠双侧颈总动脉,构建DHLF小鼠模型。缺血再灌注后2d、3d、4d、5d、6d行Morris水迷宫检测小鼠空间学习与记忆能力的改变,Nissol染色评估脑缺血再灌注后小鼠海马CA1区神经元形态学改变及锥体神经元密度。结果深低温低流量脑缺血再灌注后小鼠空间学习与记忆能力明显受损观察其中存活锥体神经元密度(P<0.05),海马CA1区锥体神经细胞阳性细胞数较Sham明显减少(P<0.05)。低剂量组与DHLF组相比两组海马CA1区锥体细胞数目和水迷宫行为学检测结果无显著统计学差异。中剂量尼克地尔预处理较DHLF组、低剂量组明显改善脑缺血再灌注后小鼠的空间学习记忆能力的下降(P<0.05),海马CA1区锥体神经细胞阳性细胞数明显增多(P<0.05)。高剂量尼克地尔较DHLF组、低剂量组改善缺血再灌注脑损伤小鼠的学习记忆能力(P<0.05),海马CA1区锥体神经细胞阳性细胞数明显增多(P<0.05),与中剂量相比两组海马CA1区锥体细胞数目和水迷宫行为学检测结果无显著统计学差异,同时高剂量尼克地尔较中、低剂量增加了再灌注后小鼠的死亡率(P<0.05)。结论尼克地尔预处理明显减少脑缺血/再灌注损伤引起的海马CA1区锥体神经元细胞减少,从而改善缺血再灌注后空间学习与记忆能力。第二部分尼克地尔预处理改善深低温低流量脑缺血再灌注后空间学习与记忆能力机制的研究目的探讨尼克地尔改善深低温低流量脑缺血再灌注后空间学习与记忆能力的作用及分析其发挥作用的机制。方法选取3周龄清洁级C57BL/6雄性小鼠共144只,随机均分为假手术组(Sham),手术组(Deep hypothermic low flow,DHLF),尼克地尔组(Nicorandil)和尼克地尔+线粒体ATP敏感性钾通道抑制剂(5-hydroxydecanoic acid,5-HD)组,除sham组不阻断双侧颈总动脉之外,其余各组同DHLF组。深低温脑缺血再灌注小鼠模型构建同第一部分。每组根据灌注时间的不同又分为2h、6h、12h、24h、48h、72h共6个亚组,每个亚组6只。Nissol染色检测海马组织病理改变;TUNEL染色检测海马CA1区神经元细胞凋亡情况;ELISA检测海马组织活性氧(ROS)水平,流式细胞仪检测海马神经元线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential,MMP)变化,Western blot分别检测海马组织Bax、Bcl-2、Cytochrome C、cleaved Caspase-3,9的蛋白表达情况;免疫荧光染色及Western blot检测海马检测海马组织中ERK信号通路表达情况。结果病理组织学发现,与手术组相比,尼克地尔组组织形态学变化明显改善,细胞凋亡指数降低(P<0.05);而尼克地尔+5-HD组组织病理损伤明显,细胞凋亡严重,细胞凋亡指数相应升高(P<0.05)。尼克地尔组较手术组显著减少ROS水平、提高线粒体膜电位(P<0.05)。WB检测结果发现尼克地尔组较手术组明显上调抗凋亡Bcl-2蛋白的表达而抑制了促凋亡Bax蛋白和Caspase等蛋白的表达(P<0.05),同时,尼克地尔较手术组明显抑制Cytochrome C从线粒体的释放(P<0.05)。进一步免疫荧光染色结合激光共聚焦显微镜检测显示尼克地尔抑制p-ERK的激活;WB检测结果发现尼克地尔组中p-ERK1/2蛋白表达水平较手术组相比明显降低(P<0.05),同时p-ERK蛋白水平再灌注2h、6h、12h呈上升趋势,12h达到高峰,24h、48h、72h有所下降,但仍高于假手术组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论尼克地尔预处理通过抑制线粒体凋亡途径改善深低温低流量脑缺血再灌注后空间学习与记忆能力,其机制可能是通过抑制ERK信号通路,从而发挥脑保护作用。