目的:1986年,Murry等人发现,给心脏一次或多次短暂缺血后,可诱导心脏抵抗较严重缺血引起的损伤,称之为缺血预处理,从此拉开了预处理研究的序幕。1990年,Kitagawa等的研究发现,短暂脑缺血可增强海马神经元对以后严重缺血的耐受能力,提示对缺血极为敏感的海马神经元也具有这一内源性保护机制。此后,有研究者证实,低氧预处理(HypoxicPreconditioning,HP)对成年大鼠也具有脑保护作用,能够使脑组织抵抗较严重缺血所致的损伤,之后,又有远端器官缺血预处理等研究报道,这些研究使得预处理的方式不断丰富,也为人们探索预处理抗组织缺血的机制开拓了思路。　　 有关低氧预处理抗脑缺血以及脑缺血/再灌注(Ischemia Reperfusioninjury,I/R)损伤作用的研究已有一些报道,但低氧预处理的方法各异,目前尚缺乏公认理想的预处理模型,有关低压缺氧预处理的方式和作用的报道较少,更缺乏有关其作用机制的研究。　　 本实验根据预处理的一般知识,结合低氧预处理方面的有限资料,改良吕国蔚急性重复缺氖预处理动物模型,建立间歇性低压缺氧预处理(Intermittent Hypobaric Hypoxia Preconditioning,IHHP)动物模型。采用四血管阻断法致大鼠全脑缺血,观察间歇性低压缺氧预处理对大鼠全脑缺血8min后再灌注海马CA1区神经元损伤的影响,并初步探讨其保护作用的机制。　　 1间歇性低压缺氧预处理对大鼠全脑缺血/再灌注后海马CA1区形态学改变和海马神经元凋亡的影响　　 方法:72只健康雄性Wistar大鼠,体重280～300g,随机分为6组。每组12只动物。分别为:①假手术组(Sham),只凝闭双侧椎动脉,48h后暴露双侧颈总动脉但不夹闭。②间歇性低压缺氧预处理组(IHHP),于凝闭双侧椎动脉前6d开始,暴露于低压(大气压为70.66-70.93kp)缺氧环境,每日一次,共6次,第7天凝闭双侧椎动脉,48h后暴露双侧颈总动脉但不夹闭。③缺血/再灌注组(I/R),凝闭双侧椎动脉,48h后暴露双侧颈总动脉并夹闭8min,而后恢复血流再灌注。④间歇性低压缺氧预处理2次+全脑缺血/再灌注组(IHH2+I/R),低压缺氧预处理2天,每天一次,第3天凝闭双侧椎动脉,48h后暴露双侧颈总动脉并夹闭8min,而后恢复血流再灌注。⑤间歇性低压缺氧预处理4次+全脑缺血/再灌注组(IHHP4+I/R),低压缺氧预处理4天,每天一次,第5天凝闭双侧椎动脉,48h后暴露双侧颈总动脉并夹闭8min,而后恢复血流再灌注。⑥间歇性低压缺氧预处理6次+全脑缺血/再灌注组(IHHP6+I/R),低压缺氧预处理6天,每天一次,第7天凝闭双侧椎动脉,48h后暴露双侧颈总动脉并夹闭8min,而后恢复血流再灌注。12只动物中,6只于再灌注后7天处死取海马,用于硫堇染色观察海马CA1区组织学分级和存活神经元数目;另外6只于再灌注后3天处死取海马,采用流式细胞技术检测海马神经元凋亡率。　　 组织学分级方法:参照Kato分级方法,在光学显微镜下对海马CA1区组织学改变进行分级(Histological grade,HG)。0级,无神经元死亡;1级,有散在的神经元死亡;2级,成片神经元死亡;3级,几乎全部的神经元死亡。取双侧海马平均等级作为统计值。　　 计数存活神经元密度值:于高倍光学显微镜下计数海马CA1区每1mm区段内细胞膜完整、胞核饱满、核仁清晰的锥体细胞数目,每张切片双侧海马各计数3个区段,取平均值作为每一例的存活神经元密度值(Neuronaldensity,ND)。　　 结果:　　 1.1间歇性低压缺氧预处理对大鼠全脑缺血/再灌注后海马CA1区组织学分级及存活神经元密度的影响　　 Sham组锥体细胞排列整齐,几乎无锥体细胞缺失现象,细胞膜完整,细胞核及核仁完整清晰,组织学分级为0级～1级。存活神经元密度值较高,为149.27±13.58(cells/mm,下同)。IHHP组大鼠海马CA1区组织形态与Sham组比较变化不明显,组织学分级无明显改变(P＞0.05),神经元密度值为135.57±14.60,与Sham组相比无显著性差异(P＞0.05),但出现个别锥体细胞水肿及细胞间隙增宽的现象。I/R组大鼠海马CA1区组织明显损伤,核膜完整、核仁清楚的锥体细胞稀疏,排列紊乱,锥体细胞明显缺失,存留细胞中部分细胞胞体形态不规则,呈多角型或梭型,胞膜皱缩,胞核固缩浓染,HG为2～3级,ND为20.53±5.16,与Sham组相比,HG明显升高,ND明显减少(P＜0.01)。IHHP+I/R各组海马CA1区锥体细胞排列情况和细胞形态均较I/R.组明显改善,组织学分级降低(P＜0.01),其中IHHP4+I/R和IHHP6+I/R组较IHHP2+I/R组组织学分级改善更加明显(P＜0.01),与I/R组相比,IHHP2+I/R、IHHP4+I/R和IHHP6+I/R组存活神经元密度值均明显增加(P＜0.01),分别为44.92±7.61、75.12±7.66和87.47±11.07,其中IHHP4+I/R和IHHP6+I/R组较IHHP2+I/R神经元密度值增加更明显(P＜0.01),但IHHP4+I/R和IHHP6+I/R组比较无显著性差异(P＞0.05)。　　 1.2间歇性低压缺氧预处理对大鼠全脑缺血/再灌注后海马神经元凋亡率的影响　　 Sham组与IHHP组大鼠海马神经元凋亡率均较低,分别为2.68±0.49％和3.04±0.72％,IHHP组虽较Sham组有所升高,但二者相比无显著性差异(P＞0.05)。与Sham组比较,I/R组海马神经元凋亡率显著增高(P＜0.01),为14.78±2.74％。IHHP+I/R各组海马神经元凋亡率均较I/R组显著降低(P＜0.01),IHHP2+I/R.、IHHP4+I/R和IHHP6+I/R组分别为11.77±1.86％、7.09±1.6％和9.49±1.2％,其中IHHP4+I/R和IHHP6+I/R组与IHHP2+I/R组比较,海马神经元凋亡率进一步降低(P＜0.01),IHHP6+I/R组与IHHP4+I/R组比较,海马神经元凋亡率没有进一步降低反而有所升高,提示预处理次数过多有可能诱导神经元凋亡。　　 2间歇性低压缺氧预处理对大鼠全脑缺血/再灌注后海马CA1区Ngb和Bcl-2蛋白表达的影响　　 方法:24只健康雄性Wistar大鼠,体重280～300g,随机分为4组。①假手术组(Sham),只凝闭双侧椎动脉,48h后暴露双侧颈总动脉但不夹闭。②间歇性低压缺氧预处理组(IHHP),于凝闭双侧椎动脉前4d开始,暴露于低压(大气压为70.66-70.93kp)缺氧环境,每日一次,共4次,第5天凝闭双侧椎动脉,48h后暴露双侧颈总动脉但不夹闭。⑨缺血/再灌注组(I/R),凝闭双侧椎动脉,48h后暴露并夹闭颈总动脉8min后恢复血液再灌流。④间歇性低压缺氧预处理+全脑缺血/再灌注组(IHHP+I/R),低压缺氧4天,每天一次,第5天凝闭双侧椎动脉,48h后暴露双侧颈总动脉并夹闭8min,而后恢复再灌注。各组动物均于再灌注后24h取材,采用免疫组织化学方法观察海马CA1区脑红蛋白(neuroglobin,Ngb)及B细胞淋巴瘤/白血病-2(B cell lymphoma/leukemia2,Bcl-2)蛋白的表达。　　 结论:　　 ①单纯间歇性低压缺氧预处理对大鼠海马神经元无明显影响,但可减轻大鼠全脑缺血/再灌注引起的海马CA1区神经元损伤程度,抑制神经元凋亡,对全脑缺血/再灌注后大鼠海马组织具有明显的保护作用。　　 ②适当的预处理次数是诱导有效脑保护作用的必要条件。　　 ③间歇性低压缺氧预处理可上调脑缺血/再灌注后大鼠海马CA1区Bcl-2与Ngb蛋白的表达,这可能是其发挥脑保护作用的重要机制。