目的: 探讨允许性高碳酸血症对大鼠脑缺血再灌注损伤的影响及其机制。 方法: 健康雄性Wistar大鼠80只,随机分为5组(n=16),假手术组(SH组)、脑缺血再灌注组(IR组)、PaCO2 60～80mmHg组(P1组)、PaCO2 81～100mmHg组(P2组)、PaCO2 101～120mmHg组(P3组)。采用双侧颈总动脉央闭合并低血压法制备前脑缺血再灌注动物模型。P1组、P2组和P3组于再灌注同时吸入CO22h,使PaCO2分别维持在各组相应PaCO2允许范围内。再灌注24h后观察大鼠行为学改变、海马超微结构、脑水含量、SOD活力、MDA水平、caspase-3活性、海马神经元凋亡、caspase-3以及AQP4.蛋白表达。 结果: 各组大鼠的基本生理指标之间差异无统计学意义。与I/R组相比,P1、P2、P3三组平均动脉压及PaO2经再灌注后明显升高(P<0.01);与SH组比较,其余4组再灌注24h后神经缺陷评分升高,超微结构损害加重,SOD活性降低,MDA含量、caspase-3活性升高,caspase-3酶原蛋白表达下调,其裂解片断表达上调,TUNEL阳性细胞数增加,脑水含量增加,AQP4蛋白表达上调(P<0.01);与IR组和P3组比较,P1组和P2组神经功能缺陷评分降低,超微结构损害减轻,SOD活性增加,MDA含量、caspase-3活性降低,caspase-3酶原蛋白表达上调,其裂解片断表达下调,TUNEL阳性细胞数减少(P<0.01);与P1组比较,P2组超微结构损害减轻,SOD活性增加,MDA含量、caspase-3活性降低,caspase-3酶原蛋白表达上调,其裂解片断表达下调,TUNEL阳性细胞数减少(P<0.05);与IR组、P1组和P2组比较,P3组脑水含量增加,AQP4蛋白表达上调(P<0.01);与IR组比较,P1组和P2组AQP4.蛋白表达下调(P<0.05)。 结论: 允许性高碳酸血症可减轻大鼠脑缺血再灌注损伤,其中PaCO2 81～100mmHg时脑保护作用最强,其机制与减轻氧化应激、降低caspase-3活性从而抑制神经元凋亡有关。PaCO2 101～120mmHg时可加重大鼠脑缺血再灌注损伤,其机制与增加脑水肿有关。