中文摘要：

缺血应激条件下金属硫蛋白-I/II(MT-I/II)可能在星形胶质细胞介导的神经保护效应中发挥重要作用。本课题应用MT-I/II敲除(MT-/-)和野生型(MT+/+)小鼠，建立来源于这两小鼠的星形胶质细胞、神经元以及这两种细胞的共培养模型。体内试验观察MT-I/II存在/缺失条件下脑缺血应激诱导的神经损伤和MT-I/II表达情况，确证MT-I/II的神经保护作用；观察体外模拟缺血应激(OGD/Rep)引起的星形胶质细胞和神经元损伤，检测OGD/Rep对星形胶质细胞MT-I/II表达和分泌的影响，明确外源性MT-I/II对神经元损伤的作用；比较MT+/+和MT-/-星形胶质细胞对OGD/Rep诱导的氧化应激的敏感性，探索MT-I/II抗缺血性神经损伤的作用靶标与机制。为阐明MT-I/II在介导星形胶质细胞抗缺血性神经损伤中的作用及其机制，开发MT-I/II的实际应用价值提供理论和实验依据。

结论摘要：

金属硫蛋白（MTs）是一类富含半胱氨酸残基的金属连接蛋白，MT-I和II（MT-I/II）是中枢神经系统中MT的主要异构形式。近年来研究表明，MT-I/II具有抗脑缺血损伤和神经保护作用，但其在脑缺血损伤过程中的具体作用靶位与机制均不清楚。本项目应用MT-I/II基因敲除（MT-/-）小鼠和同源的野生型（MT+/+）小鼠，建立了原代培养的新生MT-/-和MT+/+小鼠星形胶质细胞以及星形胶质细胞与神经元细胞共培养模型。通过暂时性大脑中动脉阻塞（MCAO）手术，建立暂时性脑缺血再灌注模型，检测脑缺血应激对脑皮层组织MT-I/II表达的影响，比较MT-I/II存在/缺失条件下脑缺血再灌注损伤特征，并从氧化应激与线粒体生成功能调节角度探讨了MT抗脑缺血损伤的可能作用机制；同时采用细胞氧-糖剥夺培养再灌注（OGD/Rep）建立体外模拟缺血再灌注模型，观察OGD/Rep对星形胶质细胞以及星形胶质细胞与神经元共培养细胞的损伤作用。研究结果表明，脑缺血再灌注可显著诱导MT-I/II基因表达，同时上调MT-I/II的蛋白质表达水平；与MT+/+小鼠相比，MT-/-小鼠对脑缺血再灌注诱导的脑组织病理学改变、细胞凋亡、氧化损伤以及神经行为学改变等更为敏感；脑缺血再灌注激活线粒体生成功能而产生自主保护作用，MT缺失可显著抑制线粒体生成功能活化与线粒体抗氧化物表达上调，这可能与调节过氧化物增殖体激活受体γ共激活因子1-α（PGC-1α）通路密切相关。体外实验结果证实，MT缺失可加剧OGD/Rep诱导的星形胶质细胞和神经元损伤；MT-/-星形胶质细胞对OGD/Rep引起的细胞氧化应激和线粒体膜电位下降更为敏感；白藜芦醇（Resv）可诱导星形胶质细胞MT-I/II的基因表达，抑制OGD/Rep引起的细胞损伤，但其保护作用在MT-/-细胞中明显减弱，提示MT诱导表达可能介导了Resv的抗OGD/Rep损伤作用。以上研究结果确证了MT-I/II对脑缺血再灌注损伤的保护作用，揭示星形胶质细胞MT-I/II对神经元的保护效应，阐明MT-I/II的抗脑缺血神经损伤作用与其抑制氧化应激、保护线粒体功能密切相关，提示PGC-1α介导的线粒体生成功能与抗氧化物表达调节在MT-I/II神经保护效应中具有重要作用，星形胶质细胞MT-I/II有可能成为预防和/或治疗脑缺血疾病的重要靶点。