研究背景和目的：慢性脑低灌注是引起老年认知衰退、血管性痴呆以及阿尔茨海默病的高危因素。大量数据表明慢性脑低灌注可能导致认知功能损害，但对其潜在的神经生物学机制知之甚少。本实验通过永久性大鼠双侧颈总动脉结扎（BCCAO）建立低灌注模型，观察其引起的神经元损害，活化胶质细胞所产生的氧化应激反应，中枢胆碱功能障碍以及与慢性脑低灌注引起相关认知损害间的关系，进一步明确慢性脑低灌注致认知功能障碍发生的神经生物学基础。研究方法：1．选择雄性Sprague-Dawley大鼠，通过双侧颈总动脉永久性结扎（BCCAO）的方法制作慢性脑低灌注动物模型。2．以双侧颈总动脉永久性结扎BCCAO）大鼠为研究对象，应用Morris水迷宫实验检测各组实验动物空间学习和记忆能力。T迷宫实验检测各组实验动物工作记忆能力。3.通过组织化学方法和免疫组织化学方法检测各组实验动物脑组织中神经元受损情况，激活的星形胶质细胞和小胶质细胞的数量及其变化情况。4.通过分光光度法方法检测各组实验动物脑组织中丙二醛(MDA)、蛋白羰基水平、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化酶（GPX）和过氧化氢酶（CAT）活性来评价低灌注大鼠大脑氧化和抗氧化状态，通过分光光度法检测乙酰胆碱转移酶（ChAT）、乙酰胆碱酯酶（AchE）并用ELISA方法检测乙酰胆碱（Ach）来评价中枢胆碱功能。5.采用相关性分析方法，分析学习记忆功能与BCCAO大鼠模型所引起的神经元损伤、中枢胆碱功能障碍以及氧化应激损害之间的关系。研究结果：1. Morris水迷宫实验评定所有大鼠空间学习记忆功能：空间探索实验显示了两组大鼠找到隐蔽平台的时间（逃避潜伏期）有显著性差异，定位航行实验评定大鼠空间记忆功能显示BCCAO组大鼠在目标象限时间少于假手术组。T迷宫实验设备进行延迟交替实验测定工作记忆能力，表示BCCAO组大鼠在延迟交替实验中工作记忆有损伤。2.与假手术组大鼠相比，BCCAO组大鼠显示出大脑皮层和海马CA1区显著神经元损伤（神经元萎缩伴核固缩、核仁模糊、细胞质嗜酸性）和细胞密度减少，未受损神经元数量显著性减少，并可见明显的GFAP免疫阳性星形胶质细胞和Iba1免疫阳性小胶质细胞且显著增加。3.与假手术组大鼠相比，BCCAO组大鼠内源性抗氧化酶的活性显著下降，脂质氧化指标显著升高，其Ach水平和ChAT活性降低以及AchE活性增加。4.大鼠认知障碍与神经元损伤、胶质细胞活化、胆碱能和氧化标记物之间的关系：(1)空间学习能力显示出与MDA水平、蛋白羰基水平以及AchE水平显著正相关，与Ach水平、ChAT水平、SOD水平、GPX水平、CAT水平以及大脑皮层和海马区未受损神经元数量显著负相关；(2)空间记忆能力显示出与MDA水平、蛋白羰基水平以及AchE水平显著负相关，与Ach水平、ChAT水平、SOD水平、GPX水平、CAT水平以及大脑皮层和海马区未受损神经元数量显著正相关；(3)空间学习记忆能力与大脑皮层和海马区活化的胶质细胞无显著相关性。BCCAO大鼠胆碱能测定和氧化应激测定之间的相关分析：(1)Ach水平显示与ChAT水平、SOD水平、GPX水平显著正相关，与MDA水平、蛋白羰基水平以及AchE水平显著负相关；(2) ChAT水平显示与SOD水平、GPX水平显著正相关，与MDA水平以及蛋白羰基显著负相关；(3)AchE水平显示与SOD水平、GPX水平显著负相关，与MDA水平以及蛋白羰基水平显著正相关。BCCAO大鼠形态学指标与胆碱能和氧化应激标记物之间的相关性分析：(1)大脑皮层和海马区未受损神经元数量显示出与ChAT、AchE、Ach、SOD、GPX显著正相关，与MDA和蛋白羰基显著负相关；(2)大脑皮层和海马区活化的星形胶质细胞和小胶质细胞数量显示出与MDA以及蛋白羰基显著正相关。研究结论：空间探索实验显示了两组大鼠找到隐蔽平台的时间（逃避潜伏期）有显著性差异，定位航行实验评定大鼠空间记忆功能显示BCCAO组大鼠在目标象限时间少于假手术组，这进一步证实了水迷宫实验可测定大鼠脑低灌注所诱发的学习记忆障碍，可以合理的推测BCCAO组大鼠的认知障碍是由于慢性脑低灌注所引起的大脑皮层和海马的损伤。与假手术组大鼠相比，BCCAO组大鼠显示出空间记忆障碍，大脑皮层和海马CA1区显著神经元损伤、星形胶质细胞和小胶质细胞显著增加、内源性抗氧化酶的活性显著下降、脂质氧化指标显著升高、Ach含量和ChAT含量显著减、AchE含量显著增加，这为长期慢性脑低灌注可能引起低灌注大脑认知功能障碍、神经元损伤、胶质细胞活化、胆碱功能降低以及氧化应激损伤增加提供了进一步证据。更重要的是，本项研究对BCCAO大鼠认知障碍与神经元损伤、胶质细胞活化、胆碱能和氧化标记物之间的关系进行评估分析，结果表明慢性脑低灌注引起认知功能障碍可能是由于大脑神经元损伤、中枢胆碱功能障碍以及氧化应激损伤增强，这便强烈支持慢性脑低灌注大脑在介导痴呆（如VaD和AD）最初的病理过程起着重要的作用这一新观点。