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短暂性脑缺血引发缺血性脑卒中(Ischemic Stroke)，在卒中人群中，缺血性脑卒中占大多数。D-β-羟基丁酸(D-β-hydroxybutyrate, DβHB)是脂肪酸在肝脏内分解时的中间代谢产物，为三大酮体之一，当机体葡萄糖供应不足时，DβHB可作为能源物质代替葡萄糖为脑等组织提供能量。有研究表明生酮饮食(ketogenic Diet, KD)或DβHB可减小脑卒中和脑外伤(Traumatic Brain Injury, TBI)中梗死区域或挫伤体积，但其作用机制尚不明确。 为探索DβHB对脑缺血的保护作用机制，我们应用改良Longa栓线法建立SD大鼠大脑中动脉阻断再灌注(MCAO-R)模型模拟暂时性缺血性脑卒中，同时建立细胞糖剥夺/复氧(OGD-R)模型进行体外实验。动物实验分为正常对照组(Control)，手术组(MCAO-R)和手术前后腹腔注射DβHB组(MCAO+DβHB)。细胞实验分为正常对照组(Control)，氧糖剥夺/复氧组(OGD-R)，不同浓度DβHB条件下氧糖剥夺/复氧组(OGD+DβHB)和不同浓度Glucose条件下氧糖剥夺/复氧组(OGD+Glucose)。动物手术后24h使用TTC染色评价脑梗死体积，检测脑组织和OGD2h，不同复氧时间细胞中超氧化物歧化酶(SOD)，还原型谷胱甘肽(GSH)的活性以及ATP水平。双氢罗丹明123(Dihydrorhodamine123, DHR123)检测OGD2h，复氧1h细胞中活性氧(ROS)含量。检测OGD2h，复氧1h细胞线粒体内NADH水平。分别用RT-PCR和Western blot的方法检测组织和细胞中UCP2的表达和complex I、complex II和MDH1蛋白水平的变化。 TTC结果显示DβHB能有效减小缺血导致的的梗死灶体积。DβHB能减少细胞在缺糖缺氧条件下ROS的产生，提高缺糖缺氧/缺血条件下细胞或组织内的SOD水平。这一结果说明DβHB能够减少胞内ROS量的积累。DβHB能够提高缺糖缺氧/缺血条件下细胞或组织内ATP水平，提示DβHB对线粒体具有保护作用。Western blot分析发现，线粒体呼吸链相关蛋白complex I和complex II表达均有上调，提示脑缺血再灌注过程中，线粒体受到损伤，DβHB可能是通过调节线粒体呼吸链上蛋白的表达，降低线粒体内NADH水平，维持线粒体能量代谢以及减少ROS的产生，从而实现对细胞的保护。