目的:脑血管病(cerebral vascular disease,CVD)是导致人类死亡的三大疾病之一,严重影响人类的预期寿命和生活质量,且以缺血性脑血管病最常见。大量研究发现脑组织的缺血性损伤是多种因素共同作用的结果,包括自由基损伤、兴奋性毒性、钙超载、细胞凋亡、炎症反应等。脑水肿是脑缺血后一个重要的病理环节,可引起并加重继发性神经损伤,甚至形成脑疝,危及患者生命,是影响患者急性期生存的重要因素。尽管目前缺血性脑血管病在预防和治疗方面取得了一些进展,但其发生后的脑组织损伤的具体机制还未明确,因而成为临床和基础研究的热点。5-脂氧合酶(5-lipoxygenase,5-LO)是机体催化花生四烯酸生成炎症介质白三烯的关键酶,近年来的研究表明5-LO参与了中枢神经系统缺血后的炎症反应、外伤性脑损伤、胶质瘤形成、老年退行性病变等病理过程。本研究的目的在于建立稳定的大鼠局灶性脑缺血再灌注动物模型,在此基础上进行行为学评分、测定脑组织含水量的变化规律、观察5-LO在脑组织中的动态表达,进而探讨5-LO在缺血再灌注后的脑水肿形成和继发性神经损伤中的作用及意义。方法:采用健康成年雄性Sprague-Dawley大鼠,参照Longa等的线栓法制作大鼠右侧大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型,缺血3 h后拔除栓线实现再灌注。假手术对照组不插入栓线。术后6 h、24 h、48 h、72 h对大鼠进行行为学评分,包括Longa评分法(Longa Score)、Berderson评分法(Berderson Score)、平衡木评分法(Balance Beam Score)。然后将动物断头处死,取出完整的脑组织,去除嗅球及额极前部4 mm脑组织,取其后2 mm厚的脑组织用来测量病变同侧和病变对侧的脑含水量,应用干湿重法测量的计算公式为:(WW-DW)/WW×100%。余下的脑组织经4%多聚甲醛固定、酒精梯度脱水、石蜡包埋,冠状切成5μm厚的石蜡切片,相邻组织切片分别用做苏木精-伊红染色和免疫组织化学染色。常规苏木精-伊红染色观察炎细胞浸润、脑组织水肿、神经元和胶质细胞的改变等病理变化,免疫组化方法观察不同时间点大鼠脑组织5-LO的表达情况。结果:①术后6 h各组大鼠的三种行为学评分分值都很高,考虑为药物麻醉和手术损伤所致,没有实际意义。24 h开始,评分趋于稳定可信。24～72 h缺血再灌注组大鼠的行为学明显异常,行为学评分分值明显高于假手术对照组,且以48 h时神经功能缺损最为明显。②再灌注后6 h病变侧脑组织含水量开始升高,但与假手术对照组比较无显著性差异,P>0.05。24 h明显升高(82.42±0.118)%,48 h达到高峰(85.40±0.099)%,持续至72 h,与假手术对照组和病变对侧比较,三个时间点均有统计学意义,P<0.05。③再灌注后6 h缺血皮质神经元皱缩呈三角形,神经元细胞核浓染,毛细血管充血扩张,血管内皮细胞肿胀,血管周围间隙扩大;24 h缺血范围进一步扩大;48 h缺血脑组织高度肿胀,部分区域可见不规则灶片出血;72 h病变周围出现胶质细胞增生,新生血管形成;6 h可见缺血脑组织有炎细胞浸润,24 h、48 h浸润明显;假手术对照组组织结构完整,未见明显病理学改变。④5-LO阳性细胞为神经元和神经胶质细胞,且主要表达在缺血区神经元,光镜下阳性细胞呈棕黄色。假手术对照组脑组织5-LO阳性细胞数少,再灌注6 h组大鼠缺血脑组织5-LO阳性细胞数增加,24 h时阳性表达至高峰,阳性细胞计数为31.63±3.35,再灌注48 h、72 h时,5-LO阳性细胞数仍维持在一定水平。与假手术对照组比较,术后各时间点均有统计学意义,P<0.05。结论:本实验采用线栓法制作的大鼠局灶性脑缺血再灌注模型较为稳定、成熟,是脑缺血再灌注基础研究和治疗干预研究较为理想的动物模型。大鼠行为学评分和脑组织含水量随时间的变化趋势相一致,说明脑水肿的形成和发展是造成神经功能缺损的主要原因之一,脑缺血再灌注后5-LO的表达与脑水肿发生发展及炎细胞浸润规律基本一致,由此提示5-LO参与了缺血再灌注后的炎症反应、脑水肿形成及继发性神经损害。