目的研究急性高血糖状态下,观察大鼠全脑缺血再灌注模型大脑扣带皮质区和海马CA4区星形胶质细胞的凋亡,以及p-ERK及其上游激酶MEK、下游作用底物cPLA2的激活表达,探讨星形胶质细胞在高血糖加重全脑缺血再灌注损伤中的作用和可能分子机制。方法SD大鼠随机分为①假手术对照组(简称Sham);②正常血糖脑缺血组(简称NCI);③糖尿病脑缺血组(简称DCI)。采用双侧颈总动脉结扎并放血法制备全脑缺血模型,各缺血组再按照缺血15min、再灌注1h、3h、6h亚组观察。采用组织病理学,TUNEL、免疫组织化学双重标记,Western blot等方法,对比观察大脑扣带皮质区和海马CA4区星形胶质细胞的凋亡,p-ERK及其上游激酶p-MEK、下游作用底物cPLA2的磷酸化状态。结果(1)脑组织星形胶质细胞凋亡:NCI组在缺血15min、再灌注1、3、6h各时间点扣带皮质区和海马CA4区内星形胶质细胞凋亡数增多,并随缺血再灌注时间的逐渐延长而增多,明显高于Sham组;DCI组在全脑缺血15min、再灌注1、3、6h各时间点大脑扣带皮质区和海马CA4区内凋亡星形胶质细胞数明显增多,高于Sham组和NCI组。(2)磷酸化ERK1/2免疫组化表达情况:NCI组扣带皮质区和海马CA4区内在全脑缺血15min、再灌注1、3、6h各时间点仅见个别p-ERK阳性表达的星形胶质细胞,与Sham组相比无差异;DCI组扣带皮质区和海马CA4区内p-ERK阳性表达的星形胶质细胞数明显增多,高于Sham和NCI组。(3)磷酸化MEK免疫组化表达情况:NCI组扣带皮质区和海马CA4区内在各观察时间点仅见少量p-MEK阳性表达的星形胶质细胞,扣带皮质和海马CA4区内均于再灌注6h达高峰,高于Sham组;DCI组大脑扣带皮质区和海马CA4区内p-MEK阳性表达星形胶质细胞数增多,扣带皮质区内于再灌注6h达高峰,海马CA4区内于再灌注3h达高峰,高于Sham组和NCI组。(4)cPLA2免疫组化结果:NCI组扣带皮质区和海马CA4区内在各观察时间点仅见个别散在分布的cPLA2阳性表达的星形胶质细胞,与Sham组相比无差异;与Sham组和NCI组相比,DCI组扣带皮质和海马CA4区内阳性表达细胞数稍有增加。结论(1)高血糖能够加重脑缺血再灌注时扣带皮质和海马CA4区损伤;(2)神经细胞和星形胶质细胞凋亡增加参与了高血糖加重脑扣带皮质和海马CA4区缺血再灌注损伤;(3)高血糖脑缺血时,星形胶质细胞凋亡能通过促进神经元凋亡加重脑缺血性损伤;(4)高血糖脑缺血时ERK1/2介导了扣带皮质区和海马CA4区神经细胞和星形胶质细胞凋亡的增加;(5)上游激酶MEK活化高表达、激活ERK1/2,从而引起下游作用底物cPLA2表达增加,参与了扣带皮质区和海马CA4区神星形胶质细胞凋亡增加。