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目的:脑缺血再灌注损伤是中枢神经系统中最为常见的疾病之一,是由于缺血性卒中后脑血流的再次灌注引发的更为严重的二次病理损伤。而目前针对由血流再灌注引起的缺血级联反应的有效治疗药物仍无法获得。因此深入研究脑缺血再灌注损伤的发病机制,寻找保护受损神经细胞的有效药物对提高脑卒中患者的生存率和改善预后具有重要的临床意义。姜黄素是一种具有抗炎、抗氧化作用的脂溶性的酚类色素,可减轻氧化应激对多种脏器造成的损伤。研究发现姜黄素具有显著的神经保护作用,可减小脑缺血后皮质的梗死体积,降低缺血损伤神经元细胞的凋亡和死亡水平。自噬是真核细胞的一种正常生理代谢过程,一般情况下持续在较低水平以便为细胞提供生存所需的基本原料。许多研究表明在缺血再灌注损伤时神经元细胞的自噬即被激活,且高水平的自噬与缺血性神经细胞凋亡和死亡水平密切相关。低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)是脑缺血再灌注过程中重要的调节因子,受损后的脑组织中HIF-1α的表达会有所提高,其在神经细胞凋亡、能量代谢及炎症反应的基因转录过程中发挥着关键作用。本研究旨在明确脑缺血再灌注损伤过程中姜黄素所发挥的神经保护作用是否与调节自噬和HIF-1α的水平有关以及在此过程中自噬和HIF-1α作用关系。研究方法:采用大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞PC12建立氧糖剥夺/再灌注(oxygen glucose deprivation reperfusion,OGD/R)损伤模型以模拟神经元缺血再灌注损伤。分别给予正常条件下和OGD/R条件下的神经元PC12细胞不同浓度姜黄素处理,应用MTS法检测细胞存活水平,流式细胞学检测细胞的凋亡水平。Western blot检测正常对照组、OGD/R对照组、(OGD/R+姜黄素)组细胞的自噬相关蛋白LC3 II、LC3 I、P62和HIF-1α蛋白表达,荧光显微镜检测各组自噬体数量。应用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)抑制细胞自噬水平,通过细胞小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)转染方法构建HIF-1α表达沉默的细胞体系,MTS法检测正常对照组、OGD/R对照组、(OGD/R+姜黄素)组、(OGD/R+3-MA)组、(OGD/R+HIF-1αsiRNA)组细胞存活水平,流式细胞学检测细胞凋亡水平,Western blot检测自噬相关蛋白和HIF-1α蛋白表达,荧光显微镜检测各组自噬体数量。结果:1、MTS结果表明,神经元PC12细胞经OGD8h/R24h后的存活率达到正常培养条件下的50%左右(P<0.001)。姜黄素对受损神经元PC12细胞的保护作用与给药浓度有关,与OGD/R对照组相比,5μM姜黄素给药时细胞的存活水平达到最高(P<0.001),而正常条件下细胞的存活水平不受姜黄素给药浓度的影响。流式细胞学结果表明,与OGD/R对照组相比,5μM姜黄素给药时受损细胞的凋亡率达到最低(P<0.001)。2、Western blot结果显示,与正常对照组相比,OGD/R上调了神经元PC12细胞中LC3 II/I(P=0.002)及HIF-1α(P=0.024)的表达水平,下调了P62的表达水平(P=0.012)。而姜黄素抑制了由OGD/R引起的高水平的LC3 II/I(P=0.006)及HIF-1α(P=0.045)的表达,并促进了P62的表达(P=0.005)。荧光显微镜检测显示姜黄素可降低OGD/R条件下细胞中自噬小体的数量。3、MTS结果表明,与OGD/R对照组相比,神经元PC12细胞经3-MA预处理(P=0.001)或转染HIF-1αsiRNA(P<0.001)后的存活水平明显升高。流式细胞学结果表明,与OGD/R对照组相比,3-MA预处理(P=0.007)或转染HIF-1αsiRNA(P=0.003)可明显降低受损细胞的凋亡水平。4、Western blot结果显示,与OGD/R对照组相比,(OGD/R+3-MA)组中HIF-1α的表达水平显著降低(P=0.002),(OGD/R+HIF-1αsiRNA)组中LC3 II/I的水平显著降低(P=0.004),P62的表达水平明显增加(P=0.010)。荧光显微镜检测显示,与OGD/R对照组相比,自噬小体的数量在HIF-1αsiRNA转染后的神经元PC12细胞中明显减少。结论:1、姜黄素对OGD/R损伤的神经元PC12细胞具有保护作用。2、姜黄素的神经保护作用与抑制OGD/R条件下细胞的自噬的活化和HIF-1α的表达水平密切相关。3、OGD/R条件下,自噬和HIF-1α以相互作用的方式调节彼此的表达水平。