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绝经前的女性脑卒中发病率显著低于同龄男性，与雌激素(性激素)有关。临床前研究也证明雌激素对缺血性脑损伤具有保护作用。但其作用机制尚不清楚。本研究试图从雌激素受体、雌激素上调基因CART以及Fas/FADD信号途径三个方面探讨雌激素作用的可能机制。与此同时，我们发现非性激素依赖的因子-细胞色素P450(cytochrome P450，CYP450)表氧化酶在脑中的表达具有明显性别差异性，这一因子在卒中后脑损伤中是否也具有保护作用，以及其作用机制尚未见报道。研究发现，在心脑血管系统中CYP450表氧化酶的两种亚型CYP2J和CYP2C广泛表达。在本研究中，我们将探讨CYP2J2和CYP2C8在缺血性脑损伤中的作用和机制。
研究目的：1)深入探讨雌激素保护缺血性脑损伤的多重分子机制；2)初步研究了非性激素依赖的CYP450表氧化酶在缺血性脑损伤中的保护作用及其可能的作用机制；3)为缺血性卒中的临床治疗寻找新的脑保护剂和治疗策略。
研究方法：1、雌性小鼠行双侧卵巢切除术(OVX)，制备一侧大脑中动脉线栓小鼠模型(MCAO)；原代神经元培养，制备体外缺糖缺氧神经元模型(OGD)；2、TTC染色测定梗塞体积、MTT测定细胞存活率、流式细胞仪(FACS)技术测定细胞凋亡和死亡率；3、构建CART RNA干扰质粒(CART siRNA)，同时构建CART-EGFP融合表达质粒；4、CYP2J2和2C8转基因小鼠研制MCAO模型，同时用激光多普勒仪监测小鼠局部脑血流；5、用RT-PCR、Q-PCR、Western blot、原位杂交、放免测定等技术研究分子机制。
研究结果：1、雌激素显著减少MCAO小鼠脑梗塞体积；2、雌激素对雌激素受体α(ERα)基因敲除小鼠的梗死体积变化无影响，但显著降低雌激素受体β(ERβ)基因敲除小鼠的梗死体积。提示雌激素保护缺血性脑损伤作用是雌激素ERα依赖性的；3、体内外研究证明，CART siRNA有效地抑制内源性CART mRNA和蛋白表达，同时加重MCAO后脑梗死体积，以及增强OGD诱导的原代神经元死亡。进一步研究发现CART激活MAPK/ERK抑制OGD诱导的神经元死亡。此作用可被ERK抑制剂PD98059和U0126所阻断，提示内源性CART激活MAPK/ERK途径保护缺血性脑损伤；4、缺血性皮质Fas和FADD mRNA和蛋白表达明显高于正常组并激活其下游caspase-8和caspase-3活性，导致神经元凋亡。雌激素抑制这一信号通路。同时体外研究，雌激素抑制Fas诱导的神经元凋亡；5、CYP2J2和CYP2C8转基因雄性小鼠的脑梗死体积明显小于野生型，转基因雌性小鼠的脑梗死体积和野生型没有差异。CYP450表氧化酶抑制剂MS-PPOH阻断CYP2J2和2C8对雄性小鼠的脑保护作用，同时阻断CYP2J2引起的脑血流增加。
结论：雌激素明显保护缺血性脑损伤，其机制可能为：1、作用于雌激素受体ERα影响基因转录过程；2、雌激素上调内源性CART，通过激活MAPK/ERK信号通路保护脑损伤；3、抑制Fas/FADD/Caspase-8细胞凋亡途径发挥保护作用。同时研究发现，血管内皮型CYP450表氧化酶过表达对雄性小鼠脑缺血损伤具有保护作用，对雌性无效。其作用机制与增加血流量有关。