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目的:通过建立大鼠体外循环(CPB)模型,观察常温体外循环对大鼠海马神经元凋亡及脑源性神经营养因子(BDNF)mRNA表达的影响。方法:选择成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠20只,随机分为体外循环组(CPB组,n=10)和假手术组(Sham组,n=10)。两组动物麻醉(10%水合氯醛350mg·kg-1肌注)后经口气管插管并进行机械通气,经右侧上腔静脉置入右心房插管及经尾动脉置入动脉灌注管,肝素抗凝(500U·kg-1)。CPB组采用常温CPB(37.8℃～38.7℃),经右侧上腔静脉腔房引流、尾动脉灌注,灌注流量为(120～150)mL·kg-1·min-1 ,总转流时间60min;Sham组除不经历CPB外,其余操作与CPB组相同。实验中监测体温和血流动力学指标,检测动脉血气、电解质和血液稀释度指标。Sham组于术后3h、CPB组于停机后2h处死动物,立即断头取脑分离海马组织,左侧海马放入-70℃液氮罐保存以供BDNFmRNA检测,右侧海马放入4%多聚甲醛溶液保存以供电镜观察。BDNFmRNA检测采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)的方法。结果:1.两组动物的生理指标和实验经过:20只大鼠均安全度过外科动物实验过程。两组动物各项生理指标的基础值无明显差别(P>0.05)。各个时间点中两组的体温(T)、心率(HR)、电解质(Na+、K+、iCa2+)等指标无明显差异(P>0.05)。CPB组转流中及停机后平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)、动脉血氧分压(PaO2)、红细胞压积(Hct)、血红蛋白含量(Hb)等指标变化较明显(P<0.05),表现为MAP降低、CVP升高、PaCO2升高、PaO2降低、Hct及Hb降低,符合临床CPB的病理生理变化。2.海马的电镜超微结构:Sham组海马神经元基本正常,线粒体形态正常,嵴清晰可见,核旁粗面内质网丰富,并可见核糖体附着,偶尔可见血管内皮细胞肿胀。CPB组海马的神经元肿胀、凋亡,核固缩、出现空泡区、核常染色体消失,核膜断裂、消失,胞质内细胞器减少、消失,线粒体和粗面内质网溶解,血管内皮细胞明显肿胀。3.海马BDNFmRNA的表达:RT-PCR扩增的产物电泳图中CPB组的bdnf电泳条带明亮、清晰,Sham组的bdnf电泳条带暗淡、模糊,两组β-actin电泳条带的宽度和亮度差别不大。经凝胶成像分析系统计算结果显示,CPB组的bdnf/β-actin比值大于Sham组(P<0.05),表明CPB组海马BDNFmRNA表达高于Sham组。结论:1.闭胸式大鼠CPB模型可以作为CPB相关研究的理想模型。2.常温CPB可导致大鼠海马损伤。3.常温CPB可导致大鼠海马BDNFmRNA表达增加。4.在常温CPB条件下,大鼠海马BDNFmRNA的表达增加未能有效阻止海马损伤,可能与BDNF表达的量不足及其起效迟缓等因素有关。