缺氧缺血脑损伤（hypoxia-ischemia brain damage, HIBD）是新生儿期的高发病、危重病，治疗手段有限，发病机制复杂，细胞凋亡是其主要病理损害。本课题组前期已发现连续红光可抑制HIBD急性期的神经细胞凋亡。为了探寻可能的更优治疗模式，且更深入的探讨红光影响细胞凋亡的可能内在机制。本项目将通过体内外实验相结合的方式，系统研究红光连续及脉冲照射模式治疗HIBD的优缺点，并在本领域首次深入的研究可能的分子机制：红光通过作用cAMP信号通路介导bcl-2家族分子表达来稳定线粒体膜通透性稳定从而抑制Cyt-c的释放激活caspase-3最终抑制HIBD线粒体凋亡。通过本研究希望为治疗氧缺血脑损伤寻找一种新的、更有效的、便于操作的治疗手段和方法，并深入解释其生物学效应的可能机制。

Hypoxia ischemia brain damage（HIBD）is a severe neonatal illness with high incidence, fewer treatment options and complicated pathogenesis, in which cell apoptosis is the main pathological damage. In previous studies, we had found that continuous red light had inhibition effect on nerve cell apoptosis at the acute phase of HIBD. To investigate the more effective treatment mode and deeply study the probable mechanism involved in the effect of red light on nerve cell apoptosis, we will systematically study the advantages and disadvantages of continuous and implies modal red light, and deeply analyze the probable molecular mechanism in this field by experiments in vivo and in vitro, we speculated that red light had effect on the BCL-2 family proteins mediated by cAMP signal pathway, which could inhibit mitochondrial apoptosis through stabilizing mitochondrial membrane by inhibition of caspase-3 activated by release of Cyt-c. We hope that a novel, more effective and convenient treatment method could be found for HIBD, of which the probable mechanism of biological effect could be deeply understood.

一、项目背景：缺氧缺血脑损伤是新生儿期的高发病、危重病，治疗手段有限，发病机制复杂，细胞凋亡是其主要病理损害。本课题组前期已发现连续红光可抑制HIBD急性期的神经细胞凋亡。为了深入的探讨红光影响细胞凋亡的可能内在机制，本项目通过体外实验的方式研究可能的分子机制。二、主要研究内容：①完成仪器的安装设置②在低强度下连续照射模式中，通过对红光照射组、OGD损伤组、未损伤组的细胞凋亡率，线粒体膜电位，bcl-2和bax基因的表达水平，线粒体细胞色素c的量的比较，探索红光对PC12细胞缺氧缺糖损伤过程中的影响。我们结合既往所研究的结果，探讨红光对损伤后细胞增殖迁移的影响，进行大鼠HIBD造模。HIBD模型建立24h后，MSCs治疗组和红光联合MSCs治疗组每只模型鼠腹腔注射移植混悬于100μl-Dhanks液中的106量rMSCs，HIBD组模型鼠腹腔注射等量的PBS。我们检测了各组绿色荧光标记的GFP-MSCs细胞数。并对各组大鼠在术后28d分别进行行为学检测，分析20次测试中主动逃避率（AARR）和未逃避率(NARR)，以评价各组大鼠主动学习能力的强弱。三、重要结果、关键数据及其科学意义：通过对缺氧缺糖损伤的PC12细胞进行红光照射后发现，红光对细胞凋亡途径的影响存在多变性和不可控性。我们探讨了红光对缺氧缺糖损伤的干细胞的增殖和迁移能力的影响，通过GFP-MSCs、AARR、NARR检测发现，红光照射能显著促进MSCs向OGD损伤的原代神经元迁移定植。光照MSCs移植后大鼠对空间的学习能力有了显著提高，且光照后移植的rMSCs有效促进了其受损神经功能的恢复。