第一部分实验性脑缺血再灌注损伤的磁共振成像研究目的:应用不同的磁共振成像序列,活体观察实验大鼠脑缺血再灌注损伤不同时期的病理生理过程,为脑保护治疗提供精确的神经影像学信息。方法:14只健康雄性Wistar大鼠随机分为手术组和假手术组,每组各分为再灌注24h和再灌注5d两个亚组。线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞1.5h再灌注模型。所有大鼠分别于线栓插入及拔出后立即行PWI;再灌注0h、3.5h及24h行DWI;再灌注3.5h、24h及5d行常规T₂WI和Gd-DTPA增强T₁WI;再灌注24h及5d行T₂*WI。测定不同时间点MRI异常信号体积和增强扫描信号强化区域体积及平均信号强度值。结果以体积比（异常信号体积/同侧半球体积×100 %）,强度比（异常信号平均信号强度值/对侧镜像区平均信号强度值×100 %）表示。结果:成功大鼠模型PWI显示造影剂首次通过时,双侧大脑半球信号衰减于线栓置入时呈不对称性改变,线栓拔出后立即恢复。手术组大鼠:缺血1.5h后DWI即显示异常高信号,高信号体积随再灌注时间延长而增加（P<0.05）;脑缺血再灌注3.5h后T₂WI和T₁WI增强扫描均显示异常高信号,高信号体积随再灌注时间延长而增加,再灌注5d后有所下降（P<0.05）,强化区域的平均信号强度值随再灌注时间延长递增（P<0.05）;再灌注24h及5d T₂*WI上均无异常信号出现。假手术组大鼠所有MRI序列上均无异常改变。结论:合理应用不同的磁共振成像序列可以为超早期脑梗死的诊断,BBB损伤的范围及程度、血管源性水肿、脑梗死灶体积的评价提供实时、详尽、个体化的影像学信息,有利于我们动态观察缺血脑组织的病理变化,实时监测药物干预的治疗效果。第二部分脑缺血再灌注后明胶酶活性与血脑屏障损伤的相关性分析目的:探讨脑缺血再灌注不同时期体内明胶蛋白酶活性与BBB损伤之间的相关性,明确其在脑缺血再灌注微血管损伤中的作用及地位。方法: 34只健康雄性Wistar大鼠随机分为手术组和假手术组,每组各分为再灌注24h和再灌注5d两个亚组。线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞1.5h再灌注模型。所有大鼠分别于再灌注3.5h、24h及5d行Gd-DTPA增强T₁WI扫描。明胶酶谱分析法检测缺血再灌注24h及5d后脑组织、血清MMP-2、MMP-9活性,并与MRI作相关回归分析。免疫组织化学染色检测缺血脑组织MMP-9的表达与分布。结果:脑缺血再灌注24h,手术组大鼠脑组织MMP-2、MMP-9活性显著升高（P<0.05）;再灌注5d,MMP-2活性继续升高（P<0.05）,MMP-9则下降至检测水平以下。假手术组大鼠脑组织中仅检测到少量MMP-2,未见MMP-9水解条带,两者活性随时间变化不明显（P>0.05）。脑缺血再灌注24h,手术组大鼠血清MMP-2、MMP-9活性显著高于假手术组（P<0.05）;再灌注5d,两者活性继续升高（P<0.05）。假手术组大鼠血清MMP-2、MMP-9活性随时间变化不明显（P>0.05）。脑缺血再灌注24h,脑组织MMP-9活性与T₁WI上信号强化范围呈明显正相关,（r=0.96,p<0.001）; MMP-9免疫组化阳性染色分布与T₁WI上信号强化区一致。结论:脑组织明胶蛋白酶活性增高是导致缺血再灌注早期血脑屏障通透性升高、脑水肿加重的重要因素,其中MMP-9与脑缺血再灌注导致的神经血管损伤关系尤为密切。第三部分脑缺血再灌注后MMPs及其组织抑制因子TIMPs的表达分析目的:检测脑缺血再灌注不同时期脑组织MMP-2、MMP-9及其组织抑制因子TIMP-1、TIMP-2转录及翻译的变化,探讨其表达特点。方法:56只健康雄性Wistar大鼠随机分为手术组和假手术组,每组各分为再灌注24h和再灌注5d两个亚组。线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞1.5h再灌注模型。应用RT-PCR检测缺血再灌注24h及5d后脑组织MMP-2、MMP-9 mRNA表达的变化;Western blot检测缺血再灌注24h和5d脑组织MMP-2、MMP-9及其组织抑制因子TIMP-2、TIMP-1蛋白含量的变化。结果:手术组大鼠脑缺血再灌注24h MMP-2、MMP-9 mRNA表达显著升高（P<0.05）;再灌注5d后MMP-9 mRNA表达迅速下降（P<0.05）,MMP-2 mRNA表达则继续升高（P<0.05）。假手术组大鼠脑组织内仅检测到少量MMP-2 mRNA的表达,且随时间变化不明显（P>0.05）。手术组大鼠脑缺血再灌注24h TIMP-1、TIMP-2蛋白表达较假手术组明显升高（P<0.05）,再灌注5d TIMP-1表达迅速下降（P<0.05）,TIMP-2表达仍继续增加（P<0.05）。假手术组大鼠脑组织TIMP-1、TIMP-2呈低水平表达,随时间变化不明显。结论:缺血再灌注导致脑组织MMP-2、MMP-9 mRNA及蛋白表达明显升高,再灌注早期以MMP-9升高为主,晚期则以MMP-2升高为主。TIMP-1和TIMP-2的表达模式与MMP-2、MMP-9表达一致,这可能与机体维护内环境稳定的自我调节有关。第四部分抗-MMPs治疗对脑缺血再灌注损伤的影响目的:观察抗-MMPs治疗对脑缺血再灌注损伤的影响,为缺血性脑卒中的神经保护治疗寻找新的切入点。方法:28只健康雄性Wistar大鼠随机分为BB-94治疗组和缺血对照组,每组各分为再灌注24h和再灌注5d两个亚组。线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞1.5h再灌注模型。BB-94组大鼠于不同时间点腹腔注射广谱MMPs抑制剂BB-94（50mg/kg）;缺血对照组大鼠相同时间点腹腔注射等体积生理盐水。两组大鼠分别于再灌注0h、3.5h及24h行DWI扫描;再灌注3.5h、24h及5d行T₂WI和Gd-DTPA增强T₁WI扫描。脑缺血再灌注24h和5d后对所有大鼠进行神经功能缺陷评分。结果:BB-94组大鼠脑缺血再灌注3.5h及24h DWI上异常高信号体积明显小于缺血对照组（P<0.05）;再灌注3.5h、24h及5d BB-94组大鼠T₂WI上异常高信号体积及T₁WI信号强化的范围和强度亦明显小于缺血对照组（P<0.05）。BB-94显著降低了缺血再灌注24h和5d大鼠神经功能缺陷评分（P<0.05）。结论:抗-MMPs治疗能明显减轻缺血再灌注后血脑屏障损伤的范围和程度,缩小脑梗死灶体积,促进神经功能恢复,对脑缺血再灌注损伤具有显著的神经保护作用。第五部分米诺环素对脑缺血再灌注损伤保护作用及其机制的研究目的:观察米诺环素对脑缺血再灌注后BBB通透性、梗死灶体积以及神经功能恢复的影响进行,探讨其作用机制。方法:56只健康雄性Wistar大鼠随机分为米诺环素组和缺血对照组,每组各分为再灌注24h和再灌注5d两个亚组。线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞1.5h再灌注模型。两组大鼠分别于再灌注0h、3.5h及24h行DWI扫描;再灌注3.5h、24h及5d行T₂WI和Gd-DTPA增强T₁WI扫描。脑缺血再灌注24h和5d后对所有大鼠进行神经功能缺陷评分和血清、脑组织明胶酶活性测定。应用RT-PCR和Western blot分别考察米诺环素对缺血再灌注后脑组织MMP-2、MMP-9转录和翻译水平的影响,以及对TIMP-1、TIMP-2蛋白表达的调控。结果:米诺环素组大鼠缺血再灌注3.5h及24h DWI上异常高信号体积明显低于缺血对照组（P<0.05）;再灌注3.5h、24h及5d米诺环素组大鼠T₂WI上异常高信号体积及T₁WI信号强化的范围和强度亦明显小于缺血对照组（P<0.05）。米诺环素显著降低了缺血再灌注24h和5d大鼠神经功能缺陷评分（P<0.05）和脑组织明胶酶活性（P<0.05）,同时对缺血再灌注24h血清MMP-9及再灌注5d血清MMP-2的水解活性亦具有抑制作用（P<0.05）。脑缺血再灌注24h,米诺环素组大鼠脑组织MMP-2、MMP-9 mRNA及蛋白表达较缺血对照组显著减少（P<0.05）,TIMP-2表达高于对照组（P<0.05）,TIMP-1表达无组间差异（P>0.05）;脑缺血再灌注5d,米诺环素组大鼠脑组织MMP-2 mRNA及蛋白表达仍低于对照组（P<0.05）,TIMP-1、TIMP-2蛋白含量无明显组间差异（P>0.05）,两组大鼠脑组织中均未再检测到MMP-9 mRNA及蛋白的表达。结论:米诺环素能显著减轻缺血再灌注早、晚期血脑屏障损伤的范围和程度,缩小梗死体积,促进神经功能恢复,其保护机制可能与米诺环素抑制血清明胶蛋白酶活性,减少脑组织明胶蛋白酶的转录、翻译和活化,上调TIMP-2的表达有关。