脑缺血是临床上常见的预后较差的一种严重疾病，缺血后，脑损害的治疗是神经科中的重要课题。既往的研究主要集中在药物治疗方面，为进一步促进脑功能的恢复及降低神经系统后遗症的发生率，近年来人们开始注重低温治疗保护的研究。缺血引起的神经细胞损伤是临床上最常见的类型，脑缺血后引发的病理生理改变极为复杂，且互为因果，包括钙超载、自由基、一氧化氮、凋亡、生物膜损害等一系列共同机制，是加重脑损害的主要原因，而早期保护治疗的目的在于打断损伤的恶性循环。 本实验采用颈内动脉线栓法建立大鼠局灶性脑缺血模型，观察大鼠急性脑缺血后亚低温对氧自由基及NO、NOS的改变，探讨脑缺血后亚低温对脑缺血损伤的保护治疗作用。 实验选用雄性Wistar大鼠45只，随机分为9组，每组5只。A组：假手术组；B组：常温缺血组；C：组：亚低温组。常温缺血组及亚低温组又根据缺血及亚低温时间不同，分为3h、24h、48h、72h亚组。 在脑缺血损伤中，氧自由基的形成和脂质过氧化物的毒性作用，可能是脑损害的重要原因之一。脑缺血后，体内自由基的生成和清除系统动态平衡被打破，自由基储积增多，大量的氧自由基生成作用于生物膜发生脂质过氧化，产生MDA(丙二醛)等有毒醛基产物，攻击细胞膜及细胞内结构，导致其结构破坏、功能丧失。SOD(超氧化物岐化酶)是机体阻止氧自由基过氧化损害的主要防御酶，对消除氧自由基，减少细胞脂质过氧化损害具有重要作用。而抗氧化剂如超氧化物歧化酶(SOD)等被大量消耗后，引起大量脂质过氧化的损害，生物膜脂质双层结构主要成分为不饱和脂肪酸，其中〉C=C〈双键最易受自由基攻击，引起脂质过氧化。中枢神经系统中的大量膜结构完整性因膜磷脂过氧化而破坏，以致细胞通透性改变，内环境受影响，引起细胞损伤和死亡。 NO中毒则是脑缺血后损害的另一重要途径。NO在体内既是一种新型的细胞内和细胞间信使，也是一种很强的气体分子自由基，NO是由一氧化氮合酶(NOS)氧化L-精氨酸生成的。NO参与体内众多的生理过程，在心血管系统，NO具有扩张血管，抑制血小板聚集并粘附于血管内皮的作用，因此在维持血管张力、血压及血流动力学方面起着重要作用。在免疫系统，既是白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞的效应分子，也是它们的调节分子。在中枢神经系统NO作为信息分子起重要作用，参与动物的学习、记忆过程，参与神经递质释放的调节、脑血流的调节以及痛觉的调节等。NO产生和释放过多与脑血管疾病如脑缺血、中风、偏头痛以及神经退行性疾病如早老性痴呆、帕金森氏症有密切关系，而心绞痛、阳痿和高血压则认为与NO生成量不足相关。自从NO被认识以来，NO其在缺血性脑损害所起的作用一直是研究的重点。NO通过介导谷氨酸NMDA受体毒性作用，抑制线粒体酶系统，抑制糖分解和DNA复制，催化氧自由基脂质过氧化反应等途径，加重继发性脑损害。亚低温能显著减少脑损伤脑组织NO含量，从而发挥对脑神经元的保护作用。 亚低温保护机制主要包括：①降低糖代谢率和耗氧量；②抑制兴奋性氨基酸递质的释放；③增加神经元内泛素的合成；④抑制自由基的产生；⑤抑制具有细胞毒性作用的一氧化氮、白三烯、去甲肾上腺素的生成和释放；⑥调节损伤后钙调蛋白激酶Ⅱ和蛋白激酶C的活性；⑦保护血脑屏障，减轻脑水肿，改善缺血后低灌注及防止过度灌注损伤；⑧促进即早基因IEG的表达；⑨抑制神经元凋亡；⑩改变脑缺血区DNA与转录因子的结合活性，抑制核DNA列解，促进蛋白质合成的恢复。 其中，本实验可反映4、5两个特点。亚低温组各时间点SOD的含量明显高于缺血组，统计学上有显著差异。可能是脑缺血早期自由基大量生成，使SOD的活性增加，随着亚低温抑制氧自由基生成，减少了对SOD的消耗，保护抗氧化酶，保护脑组织抗氧化能力，保护脑缺血后脑细胞的结构和功能。因而亚低温状态下，氧自由基的产生和连锁反应受到了抑制，减低了缺血神经元的细胞膜和细胞器的损害程度。亚低温同时又可降低缺血大鼠血清中NO和NOS含量。NOS激活的前提是谷氨酸的大量释放和细胞内钙离子超载，从而推测亚低温抑制NO合成的机理之一在此。亚低温状态下SOD及NO、NOS的改变，是其保护缺血神经元的重要机制。亚低温的治疗时窗：本实验研究提示亚低温持续时间48h为最佳，而病情严重者低温时程可相应延长。并支持必须在缺血后30分钟内，且至少持续3小时才能发挥良好的脑保护作用。亚低温改善了中动脉闭塞所致局灶性脑缺血大鼠的神经功能，降低了死亡率。80年代以来，亚低温对脑缺血的保护作用再一次成为研究热点。本动物实验的结果提示，亚低温对缺血神经元多渠道、多环节的保护作用是不容忽视的，且副作用小，易与其他治疗联合应用，故临床应用前景乐观。 实验和临床证实，亚低温治疗最具有广泛的临床应用前景，它在许多环节上可以减少脑缺血引起的脑损伤，目前尚未发现有何种药物有如此广泛效应。缺血损害的机制是复杂的，其防治应贯彻综合治疗的指导思想。