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背景:脑卒中发病率一直居高不下,其高致残率和高致死率给人类健康和生活带来巨大影响,给社会带来沉重的经济负担。目前,还没有有效的药物和方法预防及治疗脑卒中。缺血预处理诱导的脑缺血耐受效应为防治脑卒中提供了新思路,然而,由于其方法的局限性,此法较难应用于临床。因此,针对脑卒中这一棘手的临床疾病,预防和减少其发生就显得尤为重要,寻找一种简单易行且效果优良的预防方法已成为迫切需求。在此之上,更为严重的是二次损伤,它是一个极其复杂的生理病理变化过程,包括缺血期的原发性损伤以及再灌注时期的继发性损害。文献证明,脑缺血再灌注所引发的一系列酶促级联反应,其机制可能与兴奋性氨基酸神经毒性损伤,炎症反应,细胞凋亡,线粒体损伤,细胞内Ca2+离子超载,自由基释放等过程相关。这些因素相互影响,相互关联,相互作用形成十分复杂的网络结构,最终导致缺血再灌注损伤发生和缺血组织细胞死亡。能量限制(caloric restriction,CR)可延长酵母、线虫、狗、猴子等生物的寿命,是目前公认的最有效延长寿命方法之一。CR可改善代谢状况,预防高血糖和高胰岛素血症,延缓神经退行性疾病的发生。许多研究证明,用减少摄食进行能量限制,可大大降低脑卒中的发生率,减少脑损伤和促进功能恢复——但其机制尚待阐明。不过,在CR诱导的延长寿命等生物效应中,SIRT1发挥了重要作用。研究发现,SIRT1基因敲出小鼠CR后不能延长小鼠寿命,而小鼠过表达SIRT1可诱导出和CR小鼠相似的生物活性,如代谢活性增强,胰岛素敏感性提高等。然而,CR诱导的脑缺血耐受效应机制尚不清楚,SIRT1在其中又扮演了什么角色尚需进一步研究。因此,本实验主要探讨CR的脑保护效应和SIRT1的关系。目的:CR产生脑缺血耐受作用的详细机制尚不清楚,本研究主要探讨CR产生脑缺血耐受效应是否与SIRT1水平有关。方法:同批出生的SD大鼠正常饲养6周后分为两组:CR和自由饮食(Adlibitum,AL)组,CR组大鼠每日能量摄入量为对照组的60%。喂养4周后,检测AL大鼠和CR大鼠体重及血糖情况;进行大脑中动脉阻闭模型(Middle cerebral artery occlusion,MCAO),阻断120min,然后再灌注24h;用Western Blot和Rt-PCR方法检测MCAO前及MCAO后3h、6h、12h和24h大鼠脑组织SIRT1含量,免疫荧光双标定位,并测定MCAO再灌注24h后大鼠脑梗死容积和神经功能评分;然后采用siRNA干扰技术下调脑内SIRT1表达水平,48h后用Western blot验证SIRT1下调是否成功,侧脑室注射24h后行MCAO模型,再灌注24h后检测大鼠脑梗死容积和神经功能评分;观察大鼠脑内SIRT1含量与CR产生脑缺血耐受间的关系。结果:①CR4W后大鼠体重小于AL组(P<0.05),CR组与AL组相比,血糖无显著性差异;②MCAO后神经功能评分显示,CR组大鼠神经功能评分明显优于AL组(P<0.05); MCAO后脑梗死容积测量结果显示,CR组大鼠脑梗死容积明显小于AL组(P<0.05);③经Western Blot和Rt-PCR检测,CR可显著促进大鼠脑内SIRT1合成(P<0.05),并且减少MCAO后6h、12h大鼠脑内SIRT1含量的下降(P<0.05);④侧脑室注射siRNA48h后,WesternBlot检测SIRT1蛋白含量表达下调,CR-siRNA组脑梗死容积及神经行为学评分与AL组相比无显著性差异,CR的神经保护作用被逆转。结论:CR可能通过增加脑内SIRT1含量产生脑缺血耐受效应。