背景：　　近年，脑卒中正以其高发病率、高致残率、高死亡率和逐年增长的防治费用对国民造成巨大的社会、经济负担，是严重影响国计民生的重要公共卫生问题。截至2010年，我国脑卒中的年龄标化发病率超过336/10万，位列全球第一。而每年因脑卒中死亡的人数高达170万，高居全国居民死因首位。其中，急性期的痫性发作是脑卒中最常见的死亡原因之一。　　高血糖是脑卒中早期发生痫性发作的重要危险因素。大量的临床资料证明，无论是否合并糖尿病，高血糖均会加重急性缺血性脑卒中的病情，导致预后差和死亡率升高，其中典型的表现就是急性期痫性发作增多和发作程度加重。　　近年，大量的临床和实验依据有力地证实了炎性和免疫因素在痫性发作和癫痫的发生、发展中起着重要的关键的作用。炎性因素也是高血糖加重脑缺血后脑损伤的机制之一。我们的前期研究已发现TLR4通路与一过性高血糖并全脑缺血后的痫性发作相关，提示Toll样受体4（toll-like receptor4，TLR4）通路可能是高血糖并脑缺血后痫性发作的机制。　　细胞自噬被称为Ⅱ型程序性细胞死亡（PCD），在生物体中参与了许多疾病的病理生理过程，在癫痫或痫性发作中的作用成为近年来研究的热点。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路在癫痫或痫性发作中扮演了重要角色，可多途径调控癫痫与痫性发作的发生、发展。　　有研究报道TLR4是自噬的环境感受器，在TLR4信号通路中，活化的MyD88能阻止Bcl-2与Beclin1结合，负向调节自噬；HMGB1能与Beclin1结合，能促使Bcl-2与Beclin1分离从而诱导自噬。因此，我们推测TLR4通路可能通过调节自噬介导了高血糖并脑缺血后痫性发作的发病机制。　　在研究和治疗手段方面，超声靶向微泡破裂技术(ultrasound-targeted microbubble destruction,UTMD)是一种新兴的药物或基因递送技术，具有高效、安全、稳定、靶向性强的优点。它产生的空化效应可以使目的基因的转染率明显提高。RNA干扰(RNAi)是一种由双链RNA调控的基因干扰现象,能特异、有效地降解mRNA,导致转录后基因沉默。在RNA干扰中，短发夹RNA（shRNA）能够稳定持续地表达，作用时间更长，应用范围广泛。我们前期研究已发现超声靶向微泡破裂技术联合shRNA质粒可以沉默大鼠脑部Toll样受体4基因，因此，超声靶向微泡破裂技术可能应用于治疗脑部疾病。　　目的：　　我们前期研究发现Toll样受体4（Toll-like receptor4，TLR4）表达水平与大鼠一过性高血糖并全脑缺血后痫性发作相关，为此，本文研究以TLR4作为靶点，构建短发夹shRNA质粒,运用超声靶向微泡破裂技术将shRNA质粒注入大鼠侧脑室内,沉默目的基因TLR4，观察大鼠一过性高血糖并全脑缺血后痫性发作率的改变，从而证实TLR4通路在高血糖并全脑缺血后痫性发作的发病机制中起作用，为进一步探讨自噬是否介导了高血糖并全脑缺血后痫性发作的发病机制打下基础，并证实超声靶向微泡破裂技术可能应用于治疗脑部疾病。　　方法：　　将80只雄性Wistar大鼠分为5组：①假手术组（Sham，n=10）②生理盐水组（NS，n=30）③裸质粒组（pshRNA，n=10）④质粒+超声辐照（pshRNA+US，n=10）、⑤质粒组+SonoVue微泡+超声辐照组（pshRNA+MBs+US，n=20）。将0.9％生理盐水，质粒溶液、质粒和SonoVue微泡混合溶液分别立体定位注入左侧侧脑室；24h后建立全脑缺血模型，全脑缺血模型采用Pulsinelli经典的四血管闭塞法；缺血前15min，予以25％葡萄糖溶液（剂量3g/kg）腹腔注射大鼠体内，使血糖值＞11.1mmol/L；缺血15min后在0-3h,3-6h时间段观察大鼠是否发生痫性发作。每组各取10只大鼠样本进行统计分析，采用尼氏染色方法观察各组海马CA1区和CA3区细胞形态变化；免疫组化、Western blotting方法检测各组海马CA3区TLR4的表达。　　结果：　　（1）大鼠一过性高血糖并全脑缺血后，继续观察6h，生理盐水组的大鼠痫性发作15只（15/30，50％)，裸质粒组0只（0/10，0％)，质粒+超声辐照组0只（0/10，0％)，质粒组+SonoVue微泡+超声辐照组2只（2/20，10％)。　　（2）尼氏染色结果显示：各组大鼠海马CA1区和CA3区未见明显的神经元细胞凋亡。　　（3）Western blotting结果显示：NS组与Sham组比较，TLR4蛋白表达明显增多，差异有统计学意义（p=0.016，＜0.05）；pshRNA组和pshRNA+US组与Sham组比较，差异无统计学意义，p＞0.05；pshRNA+MBs+US组与Sham组比较，TLR4蛋白表达明显减少，差异有统计学意义，（p=0.006,＜0.05）；pshRNA组、pshRNA+US组和pshRNA+MBs+US组与NS组比较，TLR4蛋白表达均减少，差异有统计学意义，p＜0.05；pshRNA组与pshRNA+US组比较，差异无统计学意义，p＞0.05；pshRNA+MBs+US组与pshRNA组比较，TLR4蛋白表达减少，差异有统计学意义，（p=0.004,p＜0.05）；pshRNA+MBs+US组与pshRNA+US组比较，差异无统计学意义，p＞0.05。　　（4）免疫组化结果显示：NS组与Sham组比较，TLR4阳性细胞数明显增多，差异有统计学意义，（p=0.018,＜0.05）；pshRNA组、pshRNA+US组和pshRNA+MBs+US组与Sham组比较，TLR4阳性细胞数减少,差异均有统计学意义,p＜0.05；pshRNA组、pshRNA+US组和pshRNA+MBs+US组与NS组比较，TLR4阳性细胞数减少，差异有统计学意义，p＜0.05。pshRNA组与pshRNA+US组比较，差异无统计学意义，p＞0.05；pshRNA+MBs+US组与pshRNA组比较，TLR4阳性细胞数明显减少，差异有统计学意义（p=0.001，＜0.01）；pshRNA+MBs+US组与pshRNA+US组比较，差异有统计学意义，（p=0.009，＜0.01）。　　结论：　　超声靶向微泡破裂技术联合shRNA质粒沉默TLR4基因后可降低大鼠在一过性高血糖并全脑缺血后TLR4的表达，减少大鼠一过性高血糖并全脑缺血后痫性发作率，这提示TLR4通路可能参与了大鼠一过性高血糖并全脑缺血后痫性发作的发病机制，超声靶向微泡破裂技术有可能应用于治疗脑部疾病。