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目的通过建立大鼠机械通气所致的急性肺损伤模型,研究大潮气量机械通气对大鼠脑组织及脑功能的影响,并探讨其可能存在的相关机制。方法清洁级健康成年雄性Wister大鼠72只,体重约180～220g,由扬州大学比较医学中心提供,采用随机数字表法随机分为4组:Ⅰ组:气管插管操作完成后自主呼吸,未进行机械通气;Ⅱ组:大潮气量机械通气组,潮气量(VT)设定为40ml/kg,PEEP=0mmHg,呼吸频率40次/分,吸呼比(I:E)=1:2,机械通气时间为6h;Ⅲ组:GABA50mg/kg大鼠腹腔给药,30min后行大潮气量机械通气,潮气量(VT)设定为40ml/kg,PEEP=0mmHg,呼吸频率40次/分,吸呼比(I:E)=1:2,机械通气时间为6h;Ⅳ组:GABA受体拮抗剂荷包牡丹碱10μmol/kg大鼠腹腔给药,30min后行大潮气量机械通气,PEEP=0mmHg,呼吸频率40次/分,吸呼比(I:E)=1:2,潮气量(VT)设定为40ml/kg,机械通气时间为6h;吸入气体为空气(氧浓度21%)。机械通气结束后,每组随机各选6只大鼠进行Morris水迷宫实验(定位航行实验以及空间探索实验)。其余Wister大鼠均在机械通气完成后,放血处死大鼠,取肺组织、脑组织标本。测定大鼠肺组织的湿/干重比(W/D比)、伊文思蓝染料的渗透率,观察大鼠肺组织的病理学改变,并进行肺损伤的评分。搜集支气管肺泡灌洗液(BALF),并使用ELISA法测定BALF中肿瘤坏死因子(TNF)-α、白介素(IL)-1β及IL-18的浓度,使用TUNEL染色法测定大鼠肺组织细胞的凋亡指数(AI)、使用SABC免疫组织化学染色法和免疫印迹(Western bolt)方法测定大鼠肺组织中GABAAR蛋白的表达;使用免疫印迹(Western bolt)方法测定大鼠脑组织中GABAAR蛋白的表达,使用RT-PCR法测定脑组织中NSE、S-100β、TNF-αmRNA的表达。结果与Ⅰ组比较,Ⅱ组、Ⅲ组及Ⅳ组大鼠肺组织W/D比、伊文思蓝染料的渗透率、BALF中炎症细胞因子浓度、肺组织细胞的凋亡指数、大鼠脑组织中NSE、S-100β、TNF-αmRNA的表达量明显增加(P<0.05);与Ⅰ组比较,Ⅱ组及Ⅲ组大鼠肺组织、脑组织中GABAAR蛋白的表达均明显增加(P<0.05);与Ⅰ组相比较,Ⅱ组、ⅢI组以及Ⅳ组大鼠Day1、Day2的Morris水迷宫潜伏期明显延长(P<0.05);与Ⅰ组相比较,Ⅱ组、Ⅲ组以及Ⅳ组大鼠在平台象限的游泳占总游泳时间的百分比明显减少(P<0.05);与Ⅱ组相比较,Ⅲ组大鼠肺组织W/D比、伊文思蓝染料的渗透率、BALF中炎症细胞因子浓度、肺组织细胞的凋亡指数、大鼠脑组织中NSE、S-100β、TNF-αmRNA的表达量显著降低(P<0.05);与Ⅱ组相比较,Ⅲ组大鼠肺组织、脑组织中GABAAR蛋白的表达量均明显增加(P<0.05);与Ⅱ组相比较,Ⅲ组大鼠Day1、Day2的Morris水迷宫潜伏期明显缩短(P<0.05);与Ⅱ组相比较,Ⅲ组大鼠在平台象限的游泳占总游泳时间的百分比明显增加(P<0.05);与Ⅱ组相比较,Ⅳ组大鼠肺组织W/D比、伊文思蓝染料的渗透率、BALF中炎症细胞因子浓度、肺组织细胞的凋亡指数、大鼠脑组织中NSE、S-100β、TNF-αmRNA的表达量增加(P<0.05);与Ⅱ组相比较,Ⅳ组大鼠肺组织、脑组织中GABAAR蛋白的表达量均明显降低(P<0.05);与Ⅱ组相比较,Ⅳ组大鼠Day1、Day2的Morris水迷宫潜伏期延长(P<0.05);与Ⅱ组相比较,Ⅳ组大鼠在平台象限的游泳占总游泳时间的百分比减少(P<0.05)。结论大潮气量机械通气不仅可导致急性肺损伤,还可导致远隔脑组织的损伤。GABAAR在机械通气所致肺-脑损伤中扮演着重要角色,激动GABAAR后,可以有效减少机械通气引起的大鼠肺组织的病理学改变,减少肺泡及间质细胞的凋亡,改善肺水肿和肺血管通透性的改变并减少系统性炎症介质的释放;同时还可改善大鼠脑组织的损伤,减少脑组织炎症介质的产生并改善大鼠大脑的学习记忆功能。综上所述,GABAAR是抑制机械通气所致肺-脑过度损伤的内源性保护机制。