缺血性脑卒中是引起人类死亡和残疾的主要病因之一。治疗急性期缺血性脑卒中主要有两种方法：溶栓治疗和神经保护治疗。以组织纤维蛋白溶酶原激活剂为代表的溶栓治疗，受限于过窄的治疗时间窗和严重的出血并发症，尚不能广泛应用于临床。在美国，仅有3%-5%的缺血性脑卒中患者接受溶栓治疗。另一种方法，神经保护治疗，旨在干预细胞缺血级联反应，挽救缺血半暗带区域尚有活力神经组织，改善临床神经功能预后。神经保护药物的研发具有很大的挑战性，尽管大量药物被投入到研究中，但目前尚无药物被公认为具有临床疗效。第一部分人参皂苷Rd对实验性脑缺血的治疗功效背景与目的人参皂苷Rd（Rd），是人参和三七的主要活性成分之一，既往人们在体内和体外模型中发现Rd能够对抗缺血性脑损伤。在此基础上，我们设计了本实验，进一步研究Rd对脑缺血保护作用的临床前特性。方法建立大鼠短暂性和持续性大脑中动脉闭塞（p/tMCAO）模型以模拟脑缺血损伤。在量效关系的研究中，我们比较了不同剂量的Rd（0.1–50mg/Kg）与其他两种神经保护剂依达拉奉和PBN的疗效。在治疗时间窗的研究中，Rd（50mg/Kg）在再灌注后0–8h（tMCAO）或者缺血开始后0–8h（pMCAO）施药。我们分别在缺血后1,3,7天测量脑梗死体积，并评估动物的神经功能缺损至缺血后42天。另外，我们还观察了Rd对雌性大鼠和老年雄性大鼠tMCAO模型的保护作用。结果Rd在10–50mg/Kg的剂量能够显著降低梗死体积，改善神经功能的长期恢复，其作用显著优于依达拉奉。重要的是，延后至tMCAO再灌注后4h或pMCAO缺血开始后4h给药，Rd仍具有显著的保护作用。另外，Rd对雌性大鼠和老年大鼠的的MCAO损伤，也具有良好的保护作用。结论Rd对脑缺血后的组织学和行为学恢复有显著的促进作用，这一有益的作用具有良好的时间窗，并且在多种脑缺血模型和缺血对象中均能得到重现。第二部分人参皂苷Rd对脑缺血后氧化还原状态失衡及线粒体功能障碍的改善作用背景与目的本部分实验中我们旨在初步探讨Rd对脑缺血保护作用的可能机制。方法我们建立大鼠MCAO模型以模拟脑缺血，用微透析的方法在体监测缺血和再灌注过程中自由基的产生。免疫染色8-OHdG以评估DNA氧化损伤，检测蛋白质羰基含量和晚期糖基化终末产物蛋白含量以评估蛋白质氧化损伤，检测4-羟基壬烯醛和丙二醛以评估脂质过氧化损伤。为了验证Rd对脑缺血后的线粒体保护作用，我们还检测了线粒体呼吸链酶活性、线粒体膜电位差、能量代谢产物和相关的凋亡分子。结果微透析结果显示，透析液中水杨酸捕获自由基而形成的2,3-DHBA和2,5-DHBA含量在Rd治疗组中明显减少。Rd同时显著地抑制了早期DNA、蛋白和脂质过氧化产物的蓄积。Rd也可以维持氧化呼吸链复合体和顺乌头酸酶的活性，降低线粒体过氧化物产生和MMP的去极化，从而起到保护线粒体的作用。微透析检测结果表明Rd明显降低无氧代谢产物乳酸的蓄积，提高有氧代谢产物丙酮酸的含量，从而降低乳酸与丙酮酸的比率，提示Rd可以改善细胞能量代谢状态。细胞凋亡实验结果显示Rd还能够降低线粒体细胞色素C和凋亡诱导因子的释放，减少脑缺血后线粒体所介导的细胞凋亡损伤。结论Rd对短暂性局灶性脑缺血损伤具有保护作用，其作用机制可能与减少氧化应激、保护线粒体功能、恢复能量代谢状态以及抑制凋亡作用有关。