目的:缺血后神经元死亡通过凋亡和坏死两种形式表现出来，病灶中细胞坏死与细胞凋亡并存。脑组织缺血后形成的急性脑梗死病灶是由中心坏死区及其周围的缺血半暗带组成。凋亡细胞主要分布于边缘区的内层，相当于缺血半暗带内，挽救并保护半暗带内可逆的神经元是改善缺血性脑血管病预后的关键。脑在缺血后存在一系列反应机制，即通过基因的诱导和蛋白质的合成来阻止引起细胞死亡的病理生理变化。人们发现许多影响细胞凋亡的相关基因，其中抑制细胞凋亡的基因因其抗神经元凋亡受到广泛关注。生存素(Survivin)是一个近期发现的IAP家族成员，是至今发现分子量最小的，作用最强的凋亡抑制因子，且与细胞分裂、增殖等密切相关，有促进细胞转化并且参与细胞的有丝分裂、血管生成等作用。有关其在缺血性脑血管病方面的作用有待进一步研究。近年来，人们开始尝试利用转基因手段，通过过表达凋亡抑制基因保护神经元免于缺血性凋亡，取得了一定的效果。骨髓间充质干细胞(BMSCs)是一类重要的干细胞，具有多向分化潜能，可作为组织工程中多种种子细胞。BMSCs在适当的条件下可以转化为神经细胞，对缺血性脑损伤有治疗作用。研究表明，BMSCs易于接受外源基因的转染和表达，所以可以将BMSCs的多分化潜能与基因治疗相结合，即通过导入目的基因将细胞治疗与基因治疗结合起来，从而大大延长或增强BMSCs的分化能力。单纯骨髓间充质干细胞对大鼠局灶脑缺血再灌注损伤的保护作用有限，且作用机制不清。本研究拟采用大鼠局灶脑缺血再灌注模型，分别给予单纯骨髓间充质干细胞及Survivin基因转染的骨髓间充质干细胞移植，观察治疗效果并探讨其作用机制。旨在观察Survivin基因转染的BMSCs对大鼠局灶脑缺血再灌注损伤的作用及机制，从基因水平和细胞水平对缺血性脑血管病的治疗提供新的方法和理论依据。　　 方法:　　 1、采用线栓法制备大鼠局灶脑缺血再灌注模型，通过免疫组织化学染色及TUNEL染色方法观察Survivin、caspase-3及细胞凋亡表达情况；　　 2、分离幼年大鼠骨髓，采用贴壁法培养扩增BMSCs，观察连续传代的第一代(P1)、第二代(P2)、第三代(P3)第四代(P4)第五代(P5)细胞生长情况，收集P3细胞进行多向分化方面鉴定；　　 3、以pcDNA3.1(Invitrogen公司)质粒载体系统作为基因转染的媒介，采用分子生物学技术构建携带Survivin基因重组pcDNA3.1真核表达载体(pcDNA3.1-Survivin)，通过聚合酶链反应(PCR)、酶切和测序的方式鉴定所构建的载体，通过脂质体介导转染至BMSCs；采用RT-PCR及Western-blot法检测不同时间感染的pcDNA3.1-Survivin-BMSCs的Survivin基因及蛋白表达情况；　　 4、采用线栓法制备大鼠局灶脑缺血再灌注模型，162只大鼠随机均分为缺血再灌注溶剂对照组(control组)，仅注射10ul磷酸盐缓冲液、单纯BMSCs移植组(BMSCs组)和Survivin基因转染的BMSCs移植组(Survivin+BMSCs组)，分别以106个细胞/只的细胞数注入梗死区脑组织，每组再按缺血再灌注后1天、3天、6天分为3个亚组(每组18只)，神经功能评定判定神经功能改善情况，HE及TTC染色观察脑组织病理损伤情况，RT-PCR法检测Survivin基因表达，Western-blot法检测Survivin蛋白表达，免疫组化法检测Survivin、caspase-3蛋白表达情况，TUNEL法检测神经细胞凋亡情况，评价骨髓间充质干细胞以及Survivin基因转染的骨髓间充质干细胞对大鼠局灶脑缺血再灌注损伤的作用及机制。　　 结果:　　 1、采用线栓法制备大鼠大脑中动脉局灶脑缺血90分钟再灌注后各时点，均可见Survivin、caspase-3表达异常增高，凋亡细胞增多，其中caspase-3蛋白表达及凋亡细胞高峰在24～48小时，而Survivin蛋白表达高峰在48～72小时；　　 2、采用贴壁法培养骨髓间充质干细胞BMSCs，从P1至P5，培养的细胞增殖活力逐渐减低，传至P3时，所培养的大鼠骨髓细胞通过各种适当诱导剂可向脂肪细胞、成骨细胞转化，证实所培养细胞具有多向分化能力，为骨髓间充质干细胞BMSCs；　　 3、采用分子生物学技术构建的Survivin重组质粒表达载体经PCR、酶切及测序鉴定完全正确，瞬时转染的骨髓间充质干细胞能够正确表达Survivin基因及蛋白；　　 4、与对照组比较，在梗死脑组织中移植骨髓间充质干细胞BMSCs后，可使大鼠神经功能有所恢复，在大鼠大脑中动脉局灶脑缺血90分钟再灌注3天及6天神经功能评分比较高，有统计学意义；TTC染色脑梗死体积百分比在缺血再灌注第3天、第6天较溶剂对照组分别减少2.13％和2.10％，有统计学意义。单纯BMSCs移植组比较对照组在缺血再灌注后1天、3天、6天缺血侧皮层Survivin表达增高、caspase-3表达降低，凋亡细胞减少，均有统计学意义；在梗死脑组织中移植Survivin基因转染的BMSCs比较单纯移植骨髓间充质干细胞BMSCs组，神经功能恢复明显，在缺血再灌注后1天、3天、6天神经功能损伤评分均比较高，有统计学意义。TTC染色在缺血再灌注后第3天脑梗死体积百分比较溶剂对照组减少4.25％，较单纯移植BMSC组减少2.12％，在缺血再灌注后第6天发现梗死体积百分比较溶剂对照组减少4.51％，较单纯移植BMSC组减少2.41％，均有统计学意义。强化Survivin基因蛋白表达，caspase-3明显降低，凋亡细胞明显减少，病理损伤减少。　　 结论:　　 1、大鼠局灶脑缺血再灌注后诱导Survivin及caspase-3表达，并与细胞凋亡有密切关系；　　 2、局部脑组织移植骨髓间充质干细胞BMSCs可通过增高凋亡抑制基因Survivin及降低caspase-3表达改善大鼠脑缺血后神经功能，对大鼠局灶脑缺血再灌注损伤有治疗作用；　　 3、利用Survivin基因修饰的方法可以增强BMSCs的Survivin表达，比单纯BMSCs移植改善缺血后神经功能，减少脑缺血后梗死体积作用明显，并且该基因工程化BMSCs对神经功能损伤的改善作用可能是由于其强化了抗凋亡基因Survivin的表达，并下调凋亡相关基因caspase-3表达，同时减少细胞凋亡有关，因此，这种新的抗移植细胞凋亡策略可能为缺血性脑血管病治疗提供一个新的方向。