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背景脑缺血后的血流复通既可挽救频临死亡的神经细胞又可加重缺血细胞的损伤,此称为再灌注损伤。在造成脑缺血再灌注性损伤的多种原因中,IL-1β(interleukin-1β, IL-1β)介导的炎性机制研究较为成熟。而半胱氨酸蛋白酶-1(caspase-1)的活化是导致IL-1p过度释放的重要原因。Caspase-1是重要的炎症信号传导物质,它的活化依赖于它的上游因子。研究发现NOD样受体1(NLRP-1)是使无活性的前caspase-1活化成有活性的caspase-1的重要物质。目的利用大鼠大脑中动脉脑缺血再灌注模型,通过观察神经功能、脑梗死体积、炎症指数的改变,以及NLRP-1, caspase-1 mRNA和蛋白的表达变化及其与炎症指数之间的关系,以探讨NLRP-1以及caspase-1在脑缺血再灌注损伤中的作用,为脑血管病急性期治疗,找寻新的治疗靶点提供实验依据。方法采用清洁级健康雄性SD (Sprague-Dawley)大鼠144只,体重240-300g,随机分为正常对照组(n=18)、假手术组(n=18)及模型组(脑缺血再灌注组,n=18×6)。正常对照组不做手术,假手术组仅结扎右侧颈总动脉,模型组大鼠均用线栓法造成大脑中动脉阻塞(Middle Cerebral Artery Occlusion, MCAO)，2h后开放灌注,按再灌注时间点不同分为1h、3h、6h、12h、24h和48h亚组。每组中取6只大鼠断头取脑取缺血周围区脑组织,分别采用RT-PCR方法及western-blot法观察NLRP-1、caspase-1mRNA及蛋白的表达变化。另取6只大鼠用甲醛经心脏灌注后,取脑切片后再行HE染色法,应用Keshavarzian’s标准检测缺血脑组织炎症指数。各组剩余6只大鼠用于TTC染色计算大脑梗死面积。所有结果以均数士标准差(x±s)表示,用SPSS.13统计软件对实验数据进行分析,组间差异性比较在方差齐性检验后采用SNK-q检验。指标间关系用Pearson直线相关性检验,检验水准为α=0.05,P<0.05认为有统计学意义。结果(1)模型成功率79.6%。模型动物中有5只死于麻醉过量,8只死于蛛网膜下腔出血,6只死于脑水肿,15只不明原因死亡,3只插线成功,但是未观察到神经功能缺损症状。(2)与正常对照组及假手术组相比模型组大鼠神经功能缺损评分于6h开始增高(p<0.05),24-48h达到高峰。脑梗死体积6h显著增加(p<0.001)再灌注24-48h达到最大(p<0.001)。(3)假手术组、正常对照组均未观察到炎症表现,炎症指数评分为0,模型组1h即可观察到梗死及轻微的炎症反应,6h开始加重,24-48h达到高峰(p<0.05)。(4)正常对照组及假手术组caspase-1mRNA有一定表达,与正常对照组及假手术组模型组缺血侧半暗带区的caspase-1mRNA表达于缺血再灌注后6h开始增高(p<0.001),24h达到高峰(p<0.05),且6h、12h、24h、48h组与正常组和假手术组的差异均有显著性；正常对照组及假手术组caspase-1 45kd有一定表达,模型组缺血侧半暗带区的caspase-1 45kd表达于缺血再灌注后6h开始增高(p<0.001),24h达到高峰(p<0.001);caspase-1 20kd在正常对照组无表达,假手术组有微量表达,模型组再灌注1h后开始增多(p<0.001),24h达到高峰(p<0.001)。(5)脑缺血再灌注后1-48h各时间点缺血再灌注区NLRP-1mRNA及蛋白稳定表达,无明显变化。即正常对照组假手术组及模型各亚组之间表达差异无统计学意义(P>0.05)。(6)Caspase-1表达变化与炎症指数的变化均呈正相关(r=0.829,p<0.01), NLRP-1蛋白表达变化与caspase-1蛋白表达变化呈正相关(r=0.346,p<0.05),NLRP-1蛋白表达变化与炎症指数无相关关系(r=0.160,p>0.05)结论(1)脑缺血再灌注损伤可能与caspase-1的表达上调有关。(2) NLRP-1可能不是通过表达量的改变,而是间接参与脑缺血再灌注损伤。