目的：探讨模拟高原低氧脑水肿时VEGF、AQP1和AQP4基因和蛋白表达变化及其与血脑屏障改变的关系，为阐明低氧对脑组织的损伤及低氧脑水肿的发病机制提供实验依据。方法：32只350±30g雄性Wistar大鼠，按体重随机分为常氧对照组和急性低氧4000m、6000m、8000m组，每组8只。急性低氧组于低压舱中模拟相应海拔高原低氧环境持续8h建立低氧脑水肿模型。用干-湿重法检测脑组织水含量的变化，磁共振扩散加权成像(DWI)诊断脑水肿的发生、水的分布和表观扩散系数(ADC)值的改变，常规光镜观察脑组织形态学的变化；用RT-PCR和免疫组化法检测VEGF、AQP1和AQP4mRNA和蛋白表达和分布的变化；电镜观察血脑屏障超微结构的改变。结果：①干-湿重法测定表明，急性低氧(≥6000m)暴露后，大鼠脑组织水含量明显增加，增加幅度呈低氧暴露依赖趋势。②急性低氧暴露后，DWI检测均出现异常低强度信号；≥6000m暴露组表观扩散系数(加C)值升高，呈低氧暴露依赖趋势。③常规光镜检测结果表明，急性低氧暴露后，神经细胞、血管内皮细胞和星形胶质细胞足突均出现肿胀，血管与组织间隙扩大，组织中出现漏出液；这些变化均呈低氧暴露程度依赖趋势。其中，血管内皮细胞和星形胶质细胞足突水肿变化最为明显。④低氧脑水肿时，VEGF、AQP1和AQP4mRNA表达水平增高，呈低氧程度依赖趋势。⑤低氧脑水肿时，AQP1在血管内皮细胞异常表达；血管内皮细胞VEGF和AQP1、星形胶质细胞足突AQP4蛋白水平表达增高，增高幅度呈低氧程度依赖趋势。⑥低氧脑水肿时血脑屏障损伤，并随低氧程度的增加损伤加重。结论：低氧脑水肿时，VEGF、AQP1和AQP4表达和分布的变化可能是引起血脑屏障损伤、导致低氧脑水肿的发病机制之一。