目的 脑缺血后脑损伤的发病机制较复杂，其所致病理损伤既有神经元的急性水肿、坏死，又有脑神经细胞凋亡。细胞凋亡与脑缺血损伤关系紧密，且在梗死形成过程中发挥重要作用，许多研究提示Caspase-1基因家族在细胞凋亡之中起重要作用，具中心效应。 本研究应用免疫组化法及TUNEL染色法分别对大鼠急性局灶性缺血-再灌注后缺血中心区及半暗带区细胞凋亡及Caspase-1表达的动态变化进行研究，观察局灶性脑缺血-再灌注过程中Caspase-1表达对神经细胞凋亡的作用，探讨脑细胞凋亡发生机制。 材料方法 清洁级Wistar大鼠，体重230-340克，随机分为缺血2小时后再灌注3、24、48、72小时组，假手术组，正常对照组，每组各5只。用Longa法制备大鼠脑缺血再灌注模型，至相应时间点后，各组大鼠在麻醉下开胸，用0.9％生理盐水经左心室快速灌流，迅速取脑并置液氮罐内保存。将所有标本以视交叉和其后4毫米处两点进行冠状切片，制成石蜡标本。 实验方法 1．免疫组化法：蜡块中心连续切片，片厚4μm，分别进行HE染色，Caspase-1免疫组化法，TUNEL染色。 2．统计学处理：采用半定量分析方法，计数缺血中心区及半暗带区不相交叉5个视野中阳性细胞数，数据以(?)±s表示，组间进行单因素方差分析，P≤0.05有统计学意义。结果 1 .Caspase一1阳性细胞分布特点:假手术组，正常对照组及实验组的非缺血侧半球可见少许阳性细胞。在缺血中心区，Caspase一1阳性细胞在缺血再灌注3小时表达最多;在缺血半暗带区，缺血再灌注后3小时开始出现一些阳性细胞，于24小时阳性细胞最多，并持续到48小时，到72小时则开始下降。 2.TUNEL阳性细胞分布特点:假手术组，正常对照组偶见数个阳性细胞分布，实验组非缺血侧半球未见阳性细胞分布。在缺血中心区，阳性细胞于再灌注3小时表达最多，于24小时则明显下降;在缺血半暗带区，缺血再灌注后3小时仅见数个阳性细胞，于缺血再灌注24小时阳性细胞数最多，并持续到48小时，72小时开始下降。 3.在缺血中心区和缺血半暗带区，Caspase一1阳性细胞的分布规律与，IU NEL阳性细胞的分布规律一致。讨论 近来研究认为，缺血性脑损伤神经元的死亡形式包括坏死和细胞凋亡。研究认为，严重的长时间缺血引起神经细胞坏死，轻度短时间缺血及再灌注易引起神经细胞发生凋亡。神经元凋亡在迟发性神经元死亡中起重要作用。研究发现，CasPase一1与脑缺血时的神经细胞凋亡关系密切。 本研究结果显示，缺血2小时后再灌注，随再灌注时间延长，缺血中心区与半暗带区CasPase一1，凋亡细胞的表达处于动态变化之中，且二者表达规律一致。在缺血半暗带区，Caspase一l及凋亡细胞于再灌注2448小时达高峰，在缺血中心区，Caspase一1及凋亡细胞于再灌注3小时达高峰。在缺血中心区，随缺血再灌注时间延长，神经细胞坏死逐渐增多，存活神经细胞减少，因此Caspase一1表达有所下降，而半暗带区Caspase一1和细胞凋亡于缺血24小时明显升高，72小时下降。在缺血中心区和半暗带区CasPase一1表达与细胞凋亡变化规律相一致，提示Caspase一1促进了细胞凋亡的发生。 CasPase一1诱导凋亡的机制尚不清楚。研究发现，IL一lp在缺血性脑损伤中起重要作用，而Caspase一1可能是体内外IL一lp活性的唯一转化酶。Hara等研究发现，突变鼠脑梗死面积缩小，神经损害及脑水肿减轻，IL一lp水平下降，是Caspase一1突变形式抑制了Caspase一1合成IL一lp的能力;从而说明Caspase一1对凋亡的调节是通过IL一lp的作用实现的。同时，Caspase一1在Fas和TNF一a介导的凋亡之中起一定作用。多种物质可通过抑制Caspase一1活性而实现凋亡抑制效应，如来源于病毒的抑制剂:CnnA，几5蛋白及人工合成的多肤抑制剂并在体内、外实验中能够有效的抑制细胞凋亡。因此Caspase一1抑制剂治疗脑缺血可能是一种很有前途的方法。结论 1.在缺血中心区及缺血半暗带区，Caspase一1与凋亡细胞在缺血再灌注后不同时间点的表达变化规律一致，提示Caspase一1诱导细胞凋亡发生。 2.挽救缺血半暗带的治疗时间窗应在脑缺血后24小时之内。