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背景:Sestrin2(Sesn2)为一种保守型抗氧化蛋白,在应激状态下被激活,可抵御细胞的氧化应激损伤,已有研究表明其在神经退行性疾病中具有一定的神经保护作用,但在脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia reperfusion,I/R)中的作用尚未见报道。研究发现AMPK/PGC1-α通路通过增强线粒体生物合成在脑I/R中具有保护作用。目的:探讨Sesn2是否通过调控AMPK/PGC1-α通路调节线粒体生物合成影响大鼠脑缺血再灌注损伤。方法:(1)运用改良Longa线栓法建立大鼠大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型。于术后6h、12h、24h、48h、72h心脏灌注断头处死并提取脑组织蛋白,应用Real-time qPCR和Western blot方法筛选出Sesn2表达最高的时间点。(2)构建化学合成的三条特异性Sesn2 siRNA(Sesn2-777、Sesn2-1407、Sesn2-1554),一条control siRNA,建立大鼠MCAO模型,于造模前24h左侧侧脑室注射siRNA,应用Real-time qPCR和Western blot方法检测其干扰效率,并筛选出其中最有效的Sesn2sirna干扰片段。(3)观察干扰sesn2基因后对大鼠脑i/r后神经功能学评分、脑梗死体积、脑组织形态学的影响,通过检测脑组织匀浆中sod活性和mda含量,评价干扰sesn2基因对大鼠脑i/r损伤的影响。(4)观察干扰sesn2基因对大鼠脑i/r后对ampk及下游线粒体生物合成相关蛋白pgc1-α、nrf-1、tfam,线粒体抗氧化蛋白sod2、ucp2以及线粒体凋亡相关蛋白cytochromec、aif的表达的影响。(5)建立sesn2基因干扰的ampk激动的大鼠mcao模型,ampk激动剂aicar于造模前30min注射。应用real-timepcr和westernblot方法检测sesn2、ampk、p-ampk、pgc1-α以及下游线粒体相关蛋白nrf-1、tfam、sod2、ucp2、cytochromec和aif的表达(6)观察干扰sesn2基因后激动ampk对mcao后大鼠的神经功能学评分、脑梗死体积以及脑组织匀浆中sod活性、mda水平的影响。结果:(1)脑i/r后,sesn2于6h开始升高,并于24h达到高峰,48h后开始下降,持续至72h。(2)与mcao组相比,controlsirna无干扰效果,三条特异性片段中sesn2-777干扰效果最佳,干扰效率达60%以上。(3)与mcao组相比,干扰sesn2后,神经功能学评分明显增加,脑梗死体积明显增大,神经细胞损伤明显增大,氧化应激明显增强。(4)脑I/R后,Sesn2、AMPK/p-AMPK、PGC1-α及线粒体相关蛋白NRF-1、TFAM、SOD2、UCP2、cytochrome c、AIF的表达显著增加,干扰Sesn2后,除cytochrome c、AIF表达增加更加明显外,其余表达均明显下调。相反,应用AICAR后Sesn2siRNA的作用被减弱或抑制。(5)与Sesn2 siRNA组相比,应用AICAR后,神经功能学评分得到改善,脑梗死体积减小,SOD活性恢复,MDA含量降低,氧化应激减弱。结论:(1)干扰Sesn2可加重脑缺血再灌注损伤,提示,Sesn2具有一定的神经保护作用。(2)Sesn2沉默后加重脑I/R损伤的机制可能是通过抑制AMPK/PGC1-α通路,从而下调线粒体的生物合成功能,降低线粒体的生物活性,增强氧化应激。