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背景：缺血再灌注损伤是围术期尤其是危重症患者病理进程中原发或继发的病理生理现象,及时有效地恢复灌注和氧合是治疗和抢救的重要基础措施；但更值得关注的是脏器再灌注后导致的损伤将会更严重、更持久。心脑血管疾病是全球首要致死因素,心肌缺血再灌注引发氧自由基释放,炎症反应级联效应以及凋亡因子过表达。心肌缺血再灌注损伤不仅导致了心功能的衰竭,而且累积远隔脏器,使患者的患病率以及死亡率显著升高。脑作为机体耗氧量最大,并且无法进行无氧呼吸的器官,是所有组织器官中最容易受到缺血再灌注损伤影响的器官之一,一旦发生缺氧,其损伤程度远远超过其他脏器。对于幸免于心血管疾病致死的患者来说,严重的脑损伤将大大降低患者的生活质量。缺血再灌注损伤就其本质是炎症反应,炎症反应是机体参与修复坏死组织、维持正常防御的一项生理功能。但过度的炎症反应会导致机体表达调控机理发生紊乱,造成炎性介质泛滥,从而导致脏器损伤。缺血预处理与缺血后处理已证实具有减轻缺血再灌注损伤的作用,并通过PTEN/PI-3K/Akt/GSK-3β信号通路发挥效应。GSK-3β作为下游重要的调控分子,其通过线粒体mPTP通道的激活调控细胞生存。因此心肌缺血再灌注导致脑损伤的分子机制在心肌缺血再灌注及缺血后处理对大鼠脑损伤的影响是远隔脏器缺血再灌注损伤的研究热点之一第一部分心肌缺血再灌注致大鼠脑损伤模型的制备及缺血后处理对大鼠脑损伤的影响目的：探讨心肌缺血再灌注致大鼠脑损伤模型的制备及缺血后处理是否对大鼠心肌缺血再灌注所致的脑损伤有保护作用。方法：雄性SD大鼠30只按随机数字表法分为3组：假手术组(NS组)、心肌缺血再灌注组(NIR组)、缺血后处理组(NIPost组),每组10只。采用结扎大鼠左冠状动脉前降支制备心肌缺血/再灌注模型,缺血后处理于再灌注前1min,连续3个循环灌注10s,缺血10s,再灌注120min后快速取脑。HE染色观察病理学变化；免疫组化法测定凋亡因子；TUNEL法测定细胞凋亡结果：与NS组比较,NIR组和NIPost组Bax、Caspase-3、TUNEL表达增多,Bcl-2表达减少(P<0.01)；与NIR组比较,NIPost组B ax,Caspase-3、TUNEL表达减少,Bcl-2表达增多(P<0.01)。结论：心肌缺血再灌注致大鼠脑损伤模型制备成功,缺血后处理对心肌缺血再灌注所致的大鼠脑损伤有保护作用。第二部分GSK-3β在大鼠心肌缺血再灌注致脑损伤的影响和缺血后处理保护效应目的：探讨GSK-3β在大鼠心肌缺血再灌注致脑损伤的影响和缺血后处理保护效应。方法：雄性SD大鼠40只按随机数字表法分为4组：假手术组(NS组)、心肌缺血再灌注组(NIR组)、缺血后处理组(NIPost组)、缺血后处理+GSK-3β抑制剂组(NIPostI组),每组10只。抑制剂组在术前10 min给予抑制剂0.5%LiCl 3mmol/kg,结扎左冠状动脉前降支制备心肌缺血/再灌注模型,后处理组于再灌注前1min,连续3个循环灌注10s,缺血10s,再灌注120min后快速取脑。HE染色观察病理学变化；免疫组化法测定炎症因子、凋亡因子；TUNEL法测定细胞凋亡；Western Blot检测GSK-3β、pGSK-3β、Caspase-3及CleavedCaspase-3。结果：心肌缺血再灌注期间,大脑组织结构受到严重破坏。胞浆空泡化,呈分布不均匀的淡红色,胞核固缩。心肌缺血再灌注组脑组织中Bax, IL-6, IL-8和Cleaved Caspase-3表达水平以及TUNEL阳性率均升高,而Bcl-2,IL-10和p-GSK-3β均有所下降。缺血后处理有效地逆转了上述改变。GSK-3β抑制剂可削弱这一保护作用。结论：在心肌缺血再灌注所致的脑损伤过程中,p-GSK-3β表达降低；缺血后处理可以通过增加p-GSK-3β减少缺血再灌注损伤；当应用GSK-3β抑制剂后保护作用被消除。第三部分 GSK-3β在糖尿病大鼠心肌缺血再灌注致脑损伤的影响和缺血后处理保护效应目的：探讨GSK-3β在糖尿病大鼠心肌缺血再灌注致脑损伤的影响和缺血后处理保护效应。方法：雄性SD大鼠40只按随机数字表法分为4组：假手术组(DS组)、心肌缺血再灌注组(DIR组)、缺血后处理组(DIPost组)、缺血后处理+GSK-3β抑制剂组(DIPostI组),每组10只。糖尿病模型通过单次腹腔注射链脲佐菌素(STZ)制备,抑制剂组在术前10 min给予抑制剂0.5%LiCl 3 mmol/kg。结扎左冠状动脉前降支制备心肌缺血/再灌注模型,后处理组于再灌注前1min,连续3个循环灌注10s,缺血10s,再灌注120min后快速取脑。HE染色观察病理学变化；免疫组化法测定炎症因子、凋亡因子；TUNEL法测定细胞凋亡；Western Blot检测GSK-3β、p-GSK-3β、 Caspase-3及Cleaved Caspase-3.结果：糖尿病明显加剧了炎症反应以及凋亡因子的水平,造成更大的损伤。心肌缺血再灌注期间,大脑组织结构破坏更加严重。胞浆空泡化,呈分布不均匀的淡红色,胞核固缩。心肌缺血再灌注组脑组织中Bax, IL-6, IL-8和Cleaved Caspase-3表达水平以及TUNEL阳性率均显著升高,而Bcl-2, IL-10和p-GSK-3β显著下降。缺血后处理部分逆转了上述变化,但与正常组相比较差。GSK-3p抑制剂作用更加明显。结论：糖尿病可以加重大鼠心肌缺血再灌注所致的脑损伤,p-GSK-3β表达显著降低：缺血后处理可以部分通过增加p-GSK-3β减少缺血再灌注损伤；当应用GSK-3β抑制剂后保护作用被消除。