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短时间的脑缺血就能引起神经环路的严重损伤,所幸的是,受损的神经元结构能够通过再灌注得以恢复。然而,有关神经元在缺血再灌注过程中形态学可逆性的机理还鲜见报道。在本研究中,通过双侧颈动脉结扎(BCAL)术诱导小鼠可逆性全脑缺血,结合双光子活体成像技术和分子生物学技术,探究在神经元结构可逆变化过程中突触分子的表达和血脑屏障的完整性,并进一步探究血脑屏障(BBB)的完整性与神经元结构可逆性的关系。双光子活体成像结果表明神经元树突在缺血30 min后变为念珠状结构,再灌注3 h,念珠状结构消失,血脑屏障保持完好,炎症因子CD 11b和IP 10的表达也没有异常。然而缺血3 h再灌注3 h后,大量念珠状结构没有恢复,血脑屏障发生严重渗漏,CD 11b和IP 10的表达显著上调。荧光定量结果表明在神经元结构可逆变化过程中,突触分子PSD95、NMDAR1、GluR1、GluR2和SYP的表达也呈现出可逆变化趋势,而在神经元结构发生不可逆变化过程中,这些分子的mRNA也表现出不可逆变化趋势。蛋白免疫印迹(WB)结果则表明在神经元结构可逆变化过程中,突触分子蛋白水平上的表达没有明显变化。这些结果表明神经元结构可逆变化过程中突触分子的表达和血脑屏障的完整性都能得以恢复。为了进一步探究BCAL 3 h再灌注3 h后神经元结构的不可逆恢复是否与血脑屏障渗漏有关,本研究用甘露醇在神经元可逆性损伤发生后增加血脑屏障的通透性。全脑缺血30 min后再灌注3 h过程中增加BBB的通透性后,使其渗漏程度达到缺血3 h再灌注3 h的程度。结果表明缺血30 min后再灌注过程中血脑屏障通透性的增加导致了树突棘的消失率增加,同时也影响突触分子的表达,但对树突念珠状结构的恢复并没有影响。本研究证明了长时间缺血后突触分子的表达和BBB的完整性难以恢复;在短时间缺血后BBB的诱发性渗漏对突触分子的表达和树突棘的更新有影响,但不影响树突念珠状结构的可逆恢复。这些发现不仅阐释了脑缺血损伤过程中的神经元结构变化和突触分子变化,证明了 BBB渗漏与脑缺血后神经元恢复的关系,而且对以后神经元结构的可逆性恢复机理和脑缺血后神经环路的重建研究提供了新的理论依据和研究思路。