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[目的]研究脑缺血和缺血后适应对树鼩海马神经元微环境中离子稳态的影响,探讨机械敏感性分子ASIC2a和SGK1在脑缺血及缺血后适应中的消长变化及病理生理作用,揭示缺血后适应内源性神经保护效应的分子机制及调控环节。[方法]采用光化学法建立树晌皮层血栓性脑缺血模型,并于缺血后4h通过周期性、反复夹闭缺血侧颈总动脉(夹闭5min,再通5min,重复3个循环)建立缺血后适应模型。于缺血后4h、24h及72h点,通过激光多普勒血流仪测量皮层缺血区rCBF;以单泵等速微灌流系统和离子分析仪测定海马离子微环境的变化；在测定脑组织含水量的基础上,通过TTC染色、HE染色及电镜超微结构观察对缺血性脑损伤进行全面的病理形态学评价；采用western blotting和免疫组化技术检测树鼩皮层及海马ASIC2a、SGK1和p-SGK(Thr256)蛋白的表达；以逆转录-聚合酶链反应测定皮层及海马ASIC2a、SGK1mRNA的表达。同时,在海马内注射SGK1特异性抑制剂GSK-650394建立反向拮抗模型,观察上述指标的变化,进一步探讨SGK1在缺血后适应脑保护效应中的作用,及其与ASIC2a间的相互关系。[结果]光化学诱导树鼩皮层脑缺血后4h、24h及72h缺血区皮层rCBF均明显下降,以缺血后24h降低最为显著；实施缺血后适应处理可使缺血区皮层rCBF的下降程度明显减轻,与缺血组同期值相比具有显著性差异(P<0.01)。海马离子微环境检测表明,树鼩皮层缺血后,其海马微环境内出现了pH值、Na+、Ca2+、Cl含量的降低,K+含量的升高,变化以缺血后4h最为显著,其次为缺血后24h,72h无显著性差异；实施缺血后适应处理后,各组动物各时点内pH值、K+、Na+、Ca2+、Cl-含量的变化规律与缺血组相似,但变化程度明显减轻。脑缺血后树鼩皮层及海马脑水含量增加,以缺血后24h变化最为显著;后适应处理使各时间点皮层及海马脑水含量明显降低。TTC染色表明,光化学反应后4h,照射区皮层即出现明显的梗死灶,24h梗死面积最大,72h梗死面积减小；实施缺血后适应处理使各时间点皮层梗死面积减小,尤其在缺血后24h和72h,后适应组与缺血组同期值相比具有显著性差异。HE染色结果显示,光化学诱导树鼩皮层脑血栓形成后4h,在同侧海马区也检测到了海马神经元的继发性损伤,24h达高峰,72h损伤仍很明显；实施后适应处理可减轻缺血损伤性改变,后适应组在各时间点的海马CA1区组织学分级降低,海马神经元继发性损伤明显减轻。电镜观察显示,缺血后适应期间,树鼩皮层及海马神经元固缩减少、线粒体和内质网的病理改变明显减轻,细胞水肿改善。Western blotting和免疫组化结果表明,脑缺血能诱导树鼩皮层及海马ASIC2a、SGK1和p-SGK(Thr256)蛋白的表达一过性增加；后适应处理可使皮层及海马ASIC2a、SGK1和p-SGK(Thr256)蛋白的表达进一步增加且持续时间更久；同时,在皮层缺血区,后适应组于缺血后24h点出现了ASIC2a、SGK1和p-SGK(Thr256)蛋白表达保护性下调的“修整期”,以避免细胞代谢“透支”的影响。此外,在脑缺血及缺血后适应过程中,树鼩鼩皮层和海马ASIC2a与SGK1蛋白表达及活化的消长变化具有相关性。RT-PCR结果同样显示,脑缺血使树鼩皮层及海马ASIC2a、SGK1mRNA表达一过性增强；实施缺血后适应处理后ASIC2a、SGK1mRNA表达水平更高、持续时间更长。通过脑立体定位系统在树鼩海马内注射SGK1特异性抑制剂GSK-650394后,结果显示,GSK-650394组与溶剂对照DMSO组、缺血后适应组的同期值相比,三种处理方法对缺血区rCBF变化、皮层梗死面积、海马神经元密度的影响无显著性差异；但GSK-650394组海马缺血微环境中Na+的降低却更为显著(与DMSO组相比,P<0.05)；脑水含量测定也显示,GSK-650394组降低缺血皮层及患侧海马脑水含量的效果不及DMSO组和缺血后适应组明显。免疫组化结果显示GSK-650394对皮层及海马内ASIC2a的表达有一定的抑制作用,ASIC2a阳性细胞数量减少,染色变浅；而Western blot及RT-PCR分析则显示,GSK-650394组ASIC2a蛋白及mRNA的表达量与DMSO组及后适应组相比略有降低,但尚未具有统计学差异。[结论]①缺血后适应处理可减小皮层梗死面积、增加海马存活神经元密度、缓解皮层及海马细胞超微结构的损伤,具有明显的脑保护作用。②缺血中心区扩布所导致的神经元微环境紊乱是海马细胞继发性损伤的重要原因；缺血后适应可通过增加rCBF、缓解海马离子微环境紊乱、减轻脑水肿等机制发挥脑保护效应。③脑缺血可诱导ASIC2a及SGK1表达及活化一过性增加；缺血后适应处理则可能更合理地激活ASIC2a及SGK1的表达及活化水平,从而强化机体的内源性损伤防御机制,起到改善缺血微环境离子稳态性,保护易受损神经元的作用。④在脑缺血及缺血后适应过程中,ASIC2a与SGK1蛋白表达及活化的消长变化具有相关性,阻断SGK1后并未完全阻断缺血后适应诱导的脑保护作用,提示,缺血后适应内源性神经保护效应机制复杂,可能是不同水平、多种细胞信息分子综合调控的结果。