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目的:脑缺血发生以后,缺血边缘区星形胶质细胞受到刺激后反应性激活,反应性星形胶质细胞的增生与增殖参与了胶质瘢痕形成。胶质瘢痕一方面包围损伤区限制进一步扩散;另一方面,作为分子屏障会抑制神经轴突的再生不利于神经功能的修复。Matrilin-3是一种细胞外基质蛋白,调节软骨发育以及软骨细胞的增生肥厚。实验室前期研究首次发现matrilin-3存在于脑中,并减少缺氧缺糖诱导的星形胶质细胞损伤,但matrilin-3在体内胶质瘢痕模型中的作用及机制仍缺少研究。因此,本文旨在研究matrilin-3在缺血性脑损伤诱导的胶质瘢痕形成中的作用及其自噬依赖性机制。方法:体内以SD雄性大鼠建立短暂性大脑中动脉阻塞(transient middle cerebral artery occlusion,tMCAO)模型。过表达Matn-3慢病毒于缺血前5天进行侧脑室注射待稳定转染后建立模型。在再灌注7天时以Western blotting和免疫组化的方法检测matrilin-3对缺血再灌注诱导的胶质瘢痕相关蛋白GFAP、phosphacan和neurocan水平的影响,在再灌注14天时检测胶质瘢痕厚度,在再灌注28天时检测脑萎缩体积,并于1、3、7、14、21和28天进行行为学检测;体外以培养的原代新生大鼠皮层星形胶质细胞建立氧糖剥夺(oxygen-glucose deprivation,OGD)再复氧(reoxygenation,Re)模型。干扰atg5慢病毒转染三代星形胶质细胞待稳定转染后建立OGD/Re模型。以Western blotting和免疫荧光法检测干扰自噬基因atg5(knockdown of atg5)、自噬抑制剂wortmannin或者自噬激活剂rapamycin对matrilin-3蛋白水平以及胶质瘢痕蛋白GFAP、phosphacan 和 neurocan 的影响;检测 rapamycin 对溶酶体蛋白 Lamp l、Cathepsin B和Cathepsin L 水平变化;同时以Acridine Orange(AO)对溶酶体染色检测加入rapamycin对OGD-6h/Re-24h诱导的星形胶质细胞溶酶体膜通透性的影响。结果:在大鼠短暂性脑缺血/再灌注模型中,我们发现过表达matrilin-3显著减少缺血再灌注诱导的大鼠脑萎缩体积,改善缺血再灌注诱导的神经行为学症状,并抑制缺血再灌注7天诱导的胶质瘢痕蛋白GFAP、phosphacan和neurocan的蛋白水平以及减少再灌注14天时胶质瘢痕厚度;在星形胶质细胞OGD再灌注模型中,atg5 knockdown后显著减少星形胶质细胞matrilin-3蛋白水平,对OGD/Re诱导的胶质瘢痕相关蛋白GFAP、phosphacan和neurocan没有明显变化;而再灌注时给予rapamycin上调matrilin-3蛋白水平,并明显减少胶质瘢痕相关蛋白GFAP、phosphacan和neurocan水平;相反,再灌注时给予wortmannin增加phosphacan和neurocan蛋白水平;然而,rapamycin 明显减少 Lamp 1、Cathepsin B 和 Cathepsin L 蛋白水平,Acridine Orange(AO)结果显示rapamycin改善OGD-6h/Re-24h诱导的星形胶质细胞溶酶体膜的通透性。结论:(1)过表达matrilin-3改善神经行为学症状,并促进缺血再灌注后脑功能的恢复;(2)过表达matrilin-3减少短暂性缺血再灌注诱导的胶质瘢痕形成;(3)抑制自噬减少matrilin-3蛋白水平,激活自噬增加matrilin-3蛋白水平,提示自噬调节matrilin-3蛋白水平;(4)再灌注时激活或抑制自噬会减少或增加胶质瘢痕的形成;(5)过表达matrilin-3抑制胶质瘢痕形成可能依赖于自噬调节机制。