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脑缺血是当今社会的主要疾病之一，缺血诱导的某些关键酶活性的改变参与了缺血性脑损伤的病理过程。大量的实验研究提示 JNK 信号通路的激活在局灶和全脑缺血介导的神经元凋亡过程中发挥了重要的作用。而磷脂酶PTEN抑制Akt激酶活性，对JNK信号通路的激活也起到促进作用。本文采用SD大鼠的四动脉结扎全脑缺血模型，利用PTEN的抑制剂矾酸钠、(bpv)pic以及PTEN的反义寡核苷酸下调PTEN蛋白，观察其对P13K／Akt信号通路中的Akt激酶活性的影响、JNK信号通路中JNK活性的影响、以及对脑缺血介导的海马CAl区神经元损伤的保护作用，并着重对脑缺血／复灌诱导PTEN功能改变的机制进行了研究。
1.在短暂性全脑缺血期间海马PTEN、Akt、ASKl表达、磷酸化变化以及矾酸钠对其表达及磷酸化的影响
采用四动脉结扎SD大鼠全脑缺血模型，于缺血前20分钟腹腔注射矾酸钠，用免疫沉淀、免疫印迹的方法检测了PTEN、Akt、ASKl三者的磷酸化变化。
结果显示：
1．矾酸钠抑制了缺血诱导的PTEN酪氨酸磷酸化的降低，而对 PTEN 表达及其丝氨酸磷酸化水平没有影响。
2．缺血诱导 Akt 磷酸化降低，矾酸钠给药后增强Akt的磷酸化。
3．缺血诱导 ASKl 丝氨酸 83 位点磷酸化水平的降低和苏氨酸845位点磷酸化水平的增高，而矾酸钠给药后增强ASKl丝氨酸83位点的磷酸化，同时降低苏氨酸845位点的磷酸化。另一方面，PI3K的抑制剂LY294002能够阻断矾酸钠对ASKl的作用，表明矾酸钠对 ASKI 的作用是 Akt 途径依赖性的。
总之，以上结果表明矾酸钠通过增加PTEN酪氨酸磷酸化水平下调PTEN，从而激活PI3K／Akt信号通路，并且通过Akt途径进一步抑制缺血诱导的ASK1的激活。
2．脑缺血／复灌诱导的PTEN、Akt、JNK表达和磷酸化的改变
采用SD大鼠四动脉结扎全脑缺血模型，用免疫沉淀、免疫印迹的方法检测了PTEN、Akt、JNK三者在缺血15分钟复灌不同时间的蛋白表达及磷酸化变化。结果表明缺血诱导PTEN磷酸酶的表达在复灌3至12小时期间明显降低，然后随着复灌过程的延长增强到对照组水平。丝氨酸磷酸化亦有相似变化，而酪氨酸磷酸化水平在3至12小时期间明显增强，1天后降低到对照组水平。Akt在复灌初期即被明显激活，于复灌1天活化水平逐渐下降。JNK在复灌30分钟和3天出现两个活化峰。综合PTEN，Akt，JNK三者在复灌期间的变化趋势，我们应该注意到，三个蛋白的磷酸化变化呈现一种动态的对应关系，提示PTEN的功能改变对Akt和JNK的活性可能具有调节作用。
3．Bpv(pic)在脑缺血／复灌期间对PTEN、Akt、JNK表达及磷酸化的影响
Bpv(pic)是PTEN的抑制剂。我们采用SD大鼠四动脉结扎全脑缺血模型，用免疫沉淀、免疫印迹的方法分析了bpv(pic)在脑缺血／复灌期间对PTEN、Akt、JNK磷酸化的影响，结果表明：首先，bpv(pic)通过增加PTEN的酪氨酸磷酸化水平下调PTEN。其次，bpv(pic)对复灌10分钟和3天的Akt均具有明显的激活作用。再者，JNK在复灌30分钟和3天的激活峰均被明显抑制，而LY294002能够阻断bpv(pic)对JNK的作用，表明bpv(pic)对JNK的作用是Akt途径依赖性的。早期的研究已经表明，JNK早期的激活是由于氧化应激引起的，持续时间短。细胞的凋亡主要和离子通道受损引起的晚期激活有关。所以抑制复灌晚期JNK的激活对凋亡有明显的抑制作用。本实验中组织学观察显示，bpv(pic)对缺血／复灌后海马CA1区神经元的死亡有保护作用。总之：在脑缺血复灌期间，PTEN下调激活Akt，并通过Akt途径抑制JNK信号通路，保护缺血引起的神经元损伤。
4．PTEN的反义寡核苷酸在脑缺血/复灌期间对Akt、JNK表达及磷酸化的影响 采用SD大鼠四动脉结扎全脑缺血模型，用PTEN反义寡核苷酸抑制PTEN的表达，检测在脑缺血/复灌期间对Akt、JNK活性的影响。结果表明：PTEN下调后激活Akt，JNK激活被抑制。组织学观察显示，PTEN反义寡核苷酸对缺血/复灌后海马CAl区神经元的死亡有保护作用。总之，以上结果表明，在脑缺血/复灌期间，PTEN磷酸酶下调后能够通过Akt途径抑制JNK信号通路，对脑损伤具有保护作用。
5．Calpain的抑制剂对PTEN、Akt、JNK的影响
Calpain是一种钙激活中性蛋白酶(简称钙蛋白酶)，能够对PTEN进行特异的局部降解而对其结构、功能进行调控。本实验采用SD大鼠四动脉结扎全脑缺血模型，用免疫印迹的方法分析了calpain在脑缺血/复灌6小时对PTEN、Akt、JNK的影响，发现：calpain的抑制剂抑制复灌6小时PTEN的表达下降，同时降低Akt的活性，增强JNK的激活。免疫组织化学方法显示，calpain的抑制剂对缺血/复灌后6小时海马CAl区神经元胞膜PTEN减少有抑制作用。提示我们calpain参与了脑缺血诱导的PTEN表达的改变。