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目的： 通过线栓法制备SD大鼠大脑中动脉栓塞（middle cerebral artery occlusion,MCAO）缺血再灌注模型，观察叶酸缺乏（folic acid deficiency,FD）对脑缺血再灌注后大脑线粒体损伤的影响，通过叶酸缺乏和JAK2/STAT3抑制剂AG490联合干预，探讨线粒体内信号转导及转录激活子3（signal transducer andactivator of transcription3,STAT3）在叶酸缺乏引起的脑缺血再灌注损伤中的作用。体外培养N2a细胞，建立氧糖剥夺/复氧（oxygen andglucosedeprivation/reperfusion,OGD/R）模型，检测叶酸缺乏对N2a细胞活力的影响，不同通路的抑制剂分别与叶酸缺乏联合干预，探讨叶酸缺乏对N2a细胞线粒体内STAT3不同活化位点的具体调控机制，为脑梗塞疾病的预防及治疗提供新的思路及实验依据。 方法： 1.125只体重为160-180g的雄性SD大鼠，采用随机数字表法分为5组，分别为假手术组（SHAM）、大脑中动脉缺血再灌注模型组（MCAO）、模型+叶酸缺乏组（MCAO+FD）、模型+叶酸缺乏+AG490组（MCAO+FD+AG490）及模型+AG490组（MCAO+AG490），每组25只。SHAM、MCAO组、MCAO+AG490组大鼠用正常对照饲料饲养，MCAO+FD和MCAO+FD+AG490组大鼠用叶酸缺乏饲料饲养，MCAO模型前，叶酸缺乏预干预25d。MCAO+FD+AG490和MCAO+AG490组在手术前1h以4mL/kg·d剂量进行腹腔注射浓度为0.75mg/mL的AG490溶液。造模后24h通过TTC染色法测定大鼠脑梗死体积；FJB染色法检测大鼠脑组织皮质区神经细胞损伤情况；透射电镜观察大脑线粒体损伤情况；免疫荧光双标法检测脑组织线粒体内pY-STAT3和pS-STAT3表达情况；蛋白免疫印迹检测脑组织中线粒体中pY-STAT3、pS-STAT3、JAK2、p-JAK2蛋白表达。 2.体外培养N2a细胞，建立细胞OGD/R模型，分别用AG490、LY294002、U0126抑制剂与叶酸缺乏联合干预，CCK-8检测细胞活力，Western blot检测线粒体中pY-STAT3、pS-STAT3、p-ERK1/2、p-AKT、p-JNK、JNK的表达情况。 结果： 1.与MCAO组比较，叶酸缺乏干预组：TTC染色法结果显示脑梗死体积增大；FJB染色法结果显示神经细胞损伤明显加重；透射电镜观察及线粒体损伤评分结果显示，线粒体严重损伤；免疫荧光检测结果显示，大脑海马皮质线粒体标记物COX IV与pY-STAT3、COX IV与pS-STAT3双阳性细胞数均进一步增加；Western blot检测结果显示，脑组织线粒体中pY-STAT3、pS-STAT3、p-JAK2蛋白表达均升高，以上各个指标两组间比较差异均有统计学意义（P＜0.05）。与MCAO+FD组比较，MCAO+FD+AG490组：神经细胞损伤减轻；脑组织线粒体损伤减轻；免疫荧光检测结果显示，大脑皮质区线粒体COX IV与pY-STAT3双阳性细胞数较少；Western blot检测结果显示，脑组织中线粒体中pY-STAT3、p-JAK2表达降低，以上各个指标的两组比较差异均有统计学意义（P＜0.05）。pS-STAT3蛋白表达量无明显改变（P＞0.05）。 2.体外培养N2a细胞，建立细胞OGD/R模型，Western blot检测结果显示，细胞复氧30min时，N2a细胞线粒体中pY-STAT3蛋白表达量达到高峰；细胞复氧45min时，pS-STAT3蛋白表达量达到高峰。分别用AG490、LY294002、U0126与叶酸缺乏联合干预细胞，Western blot检测结果显示，与对照组比，OGD/R组细胞线粒体中的pY-STAT3、pS-STAT3、p-ERK1/2、p-AKT表达量增加，差异具有统计学意义（P＜0.05），而p-JNK蛋白无明显变化（P＞0.05）。与OGD/R组比较，OGD/R+FD组细胞线粒体中的pY-STAT3、pS-STAT3、p-ERK1/2、p-AKT表达量进一步增加，差异具有统计学意义（P＜0.05），p-JNK蛋白无明显变化（P＞0.05）。与OGD/R+FD相比，OGD/R+FD+AG490组pY-STAT3蛋白表达量下降，差异具有统计学意义（P＜0.05），pS-STAT3蛋白表达量无明显变化（P＞0.05）；OGD/R+FD+LY294002组、OGD/R+FD+U0126组pS-STAT3蛋白表达水平下降，差异具有统计学意义（P＜0.05），pY-STAT3蛋白表达量无明显变化（P＞0.05）。CCK-8结果显示：与对照组相比，OGD/R组细胞活力下降，差异具有统计学意义（P＜0.05）。与OGD/R组相比，OGD/R+FD组细胞活力进一步下降，差异具有统计学意义（P＜0.05）；与OGD/R+FD组相比，OGD/R+FD+AG490组、OGD/R+FD+LY294002组、OGD/R+FD+U0126组细胞活力均上升，差异具有统计学意义（P＜0.05）。 结论： 建立大鼠脑缺血再灌注模型，发现叶酸缺乏增加了脑缺血再灌注后脑梗死面积、神经细胞凋亡及线粒体损伤，上调脑组织线粒体中pY-STAT3、pS-STAT3p-JAK2的表达，给予JAK2/STAT3通路抑制剂AG490后，叶酸缺乏引起的上述效应除pS-STAT3的表达量无明显改变外，其余均在一定程度上被抑制。说明叶酸缺乏可能部分通过JAK2/STAT3通路上调线粒体中pY-STAT3加剧大脑缺血后脑组织及线粒体损伤，叶酸缺乏对pS-STAT3的表达调控可能与JAK2/STAT3通路的激活无关。 体外实验成功建立N2a细胞OGD/R模型。叶酸缺乏干预后，上调细胞线粒体中pY-STAT3、pS-STAT3、p-ERK1/2、p-AKT，细胞活力显著下降。给予AG490抑制剂后，细胞活力升高，pY-STAT3的表达量下降，pS-STAT3的表达量无明显改变，与体内结果一致。给予LY294002或U0126抑制剂后，细胞活力均升高，pS-STAT3表达量下降，p-ERK1/2或p-AKT的表达量下调，pY-STAT3的表达量无明显改变，提示叶酸缺乏对线粒体pS-STAT3的调控可能与PI3K-AKT、MAPK/ERK1/2两条通路有关，且对pY-STAT3的调控独立于这两条通路。p-JNK蛋白无明显改变，提示JNK通路可能未参与到STAT3的活化过程。 综上两部分结果，我们得出结论：叶酸缺乏可以通过JAK2/STAT3通路上调线粒体中pY-STAT3，通过PI3K/AKT、MAPK/ERK1/2通路上调线粒体中pS-STAT3，以上通路协同作用下加剧了脑缺血后脑组织神经细胞及线粒体损伤。