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目的：应用改良的四血管阻断法制备SD大鼠全脑缺血再灌注模型，在全脑缺血前侧脑室注射LY294002抑制PI3K/Akt活性，并采用鼻咽腔降温法实施头部浅低温，观察再灌注期间大鼠海马CA1区pAkt蛋白、总Akt蛋白和pFoxO3a蛋白以及Bcl-2、Bax的表达，研究鼻咽腔降温对大鼠全脑缺血再灌注损伤的影响。比较单纯头部浅低温与应用LY294002后头部浅低温对大鼠全脑缺血再灌注损伤的影响，探讨PI3K/Akt信号通路在其中的作用及机制。方法：1.实验分组健康雄性清结级SD大鼠60只，鼠龄34月，体重250280g,由河北医科大学实验动物中心提供。根据研究目的采用随机数字表法将大鼠分为5组（n=12）:假手术组（S组）、缺血/再灌注组（I/R）、低温缺血/再灌注组（HI/R）、低温缺血/再灌注对照组（HI/R+DM）、低温缺血/再灌注给药组（HI/R+LY）。2．动物模型制备应用改良的Pulsinelli四血管阻断法制备大鼠全脑缺血再灌注模型，全脑缺血时间为15min,再灌注8h,室温维持在23～25℃。大鼠称重后腹腔注射10%水合氯醛（3.5ml/kg）进行麻醉，之后将动物俯卧位固定于实验台上,于颈后正中第一、二颈椎处切开皮肤,暴露双侧翼小孔,烧灼两侧的椎动脉使其闭塞。24h后再用同法麻醉动物，气管插管吸氧自主呼吸，间断吸入七氟醚维持麻醉，尾静脉置管后，静脉泵入乳酸钠林格氏液，颈前正中切开皮肤，分离双侧颈总动脉，用4-0丝线穿过颈总动脉备用。之后按照实验分组给予不同的处理。S组大鼠仅暴露翼小孔外口，分离颈总动脉，但不烧闭双侧椎动脉，不夹闭双侧颈总动脉，观察8h。I/R组制备大鼠全脑缺血再灌注模型。HI/R组、HI/R+DM组和HI/R+LY组制备大鼠全脑缺血再灌注模型，气管插管后在咽喉下放置棉球，防止误吸，立体定位仪固定大鼠，头皮刺入电极，持续进行脑电图（EEG）监测，四肢皮下刺入电极，持续进行心电图（ECG）监测。切开头皮，利用大鼠脑立体定位仪定位，用微型颅钻在右侧海马CA1区（前囟后3.6mm、中线右旁开3mm）钻开一直径约2mm的圆孔，置入微型温度探头监测海马温度。HI/R+DM组在全脑缺血前20min利用大鼠脑立体定位仪经左侧脑室缓慢注射DMSO5μl，HI/R+LY组给予LY2940025μ（lLY294002溶于DMSO中，浓度为25mmol/L）。低温组经双侧鼻腔置入24G硅胶管,深度为20mm，灌注5℃0.9%氯化钠溶液，实施头部浅低温，速率为100ml·min-1·kg-1，待海马温度降至（33.0±0.5）℃后，夹闭双侧颈总动脉15min，低温维持1h后自然复温。实验中直肠温度始终维持在（37.0±0.5）℃。3.样品制备和组织学检查3.1海马CA1区免疫组化法测定pFoxO3a蛋白、Bcl-2蛋白及Bax蛋白表达及苏木精-伊红（HE）染色后光镜检测再灌注8h后，每组取6只大鼠，10%水合氯醛（3.5ml/kg）麻醉后用4%多聚甲醛溶液经心灌流固定，取脑并放入4%多聚甲醛溶液中继续固定，置4℃冰箱中保存，用于免疫组织化学染色和HE染色。3.2海马Western blot方法检测pAkt、总Akt蛋白表达每组取另外6只大鼠，10%水合氯醛（3.5ml/kg）麻醉后，快速断头取出海马组织，放入冷冻管冻存于液氮中，然后移入－80℃的冰箱中保存。Western blot方法检测pAkt、总Akt表达量。结果：1．五组间大鼠的体重比较差异无统计学意义（P>0.05）。2． HE染色后光镜观察病理结果。S组：海马CA1区神经元形态和结构正常。细胞排列整齐，分布均匀，胞浆丰富，细胞核大而圆，呈圆形或椭圆形，核仁明显。I/R组：海马CA1区神经元形态和结构损伤严重。细胞的层次变少，排列紊乱，分布不均匀，细胞间隙增大，存活细胞数目减少，细胞体皱缩变小，胞核固缩而深染，形状不规则，部分细胞的胞浆肿胀，并可见到细胞碎片。HI/R组：与IR组相比，海马CA1区神经元形态和结构相对减轻。细胞排列稍紊乱，层次增多，存活细胞数目增多，有少量细胞皱缩。HI/R+LY组：与HI/R组相比，海马CA1区神经元形态和结构损伤较重，细胞排列不规整，存活细胞数目减少，细胞体皱缩变小，细胞核固缩深染，形状不规则，部分细胞肿胀碎裂。HI/R+DM组：与HI/R+LY相比，海马CA1区神经元形态和结构损伤较轻，存活细胞数目明显增多，细胞排列较规整，与HI/R组相比，神经元形态和结构损伤无明显差别。3.海马组织中pAkt蛋白及Akt蛋白的比较与S组比较，余4组pAkt蛋白表达均增多（P<0.05）；与I/R组比较，HI/R组、HI/R+DM组和HI/R+LY组pAkt蛋白表达均增多（P<0.05）；与HI/R组比较，HI/R+LY组pAkt蛋白表达减少（P<0.05）。海马组织中Akt蛋白表达各组间比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。4.海马组织中pFoxO3a蛋白表达的比较与S组比较，I/R组、HI/R组和HI/R+DM组pFoxO3a蛋白表达均增多（P<0.05）；与I/R组比较，HI/R组、HI/R+DM组和HI/R+LY组pFoxO3a蛋白表达均增多（P<0.05）；与HI/R组比较，HI/R+LY组pFoxO3a蛋白表达减少（P<0.05）。5.海马组织中Bcl-2、Bax蛋白表达及Bcl-2/Bax的比较与S组比较， I/R组、HI/R组和HI/R+DM组Bax蛋白表达上调，HI/R组和HI/R+DM组Bcl-2蛋白表达上调、Bcl-2/Bax比值升高（P<0.05）；与I/R组比较，HI/R组、HI/R+DM组Bax蛋白表达下调、Bcl-2蛋白表达上调、Bcl-2/Bax比值升高，HI/R+LY组Bcl-2/Bax比值降低（P<0.05）；与HI/R组和HI/R+DM组比较，HI/R+LY组Bax蛋白表达上调、Bcl-2蛋白表达下调、Bcl-2/Bax比值降低（P<0.05）。结论：1.头部浅低温可减轻全脑缺血再灌注损伤，具有脑保护作用。2.头部浅低温减轻全脑缺血再灌注损伤的作用与PI3K/Akt信号通路相关，下游pFoxO3a蛋白表达增多抑制凋亡可能是其脑保护作用机制。