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目的 通过建立机械通气所致的大鼠急性脑损伤模型,研究自噬在机械通气致大鼠脑组织神经元凋亡中的作用。方法 清洁级健康成年雄性Wister大鼠40只,体重约为200～250g,由扬州大学比较医学中心提供,采用随机数字表法随机分为4组(每组10只):对照组(C组),完成气管插管操作后进行自主呼吸,未行机械通气;大潮气量机械通气组(MV组),潮气量(VT)设定为40ml/kg,PEEP=0mmHg,通气频率40次/分,吸呼比(I:E)=1:2,机械通气时间为6h;机械通气+3-MA预处理组(3MA组),腹腔注射自噬抑制剂3-MA30mg/kg,15min后行大潮气量机械通气,潮气量(VT)设定为40ml/kg,PEEP=0mmHg,通气频率40次/分,吸呼比(I:E)=1:2,机械通气时间为6h;机械通气+雷帕霉素预处理组(R组),腹腔注射自噬激动剂雷帕霉素lmg/kg,15min后行大潮气量机械通气,潮气量(VT)设定为40ml/kg,PEEP=0mmHg,通气频率40次/分,吸呼比(I:E)=l:2,机械通气时间为6h。吸入气体为空气(氧浓度21%)。C组及MV组于MV前15min腹腔注射等量生理盐水。于机械通气结束时放血处死大鼠,冰上断头取大鼠脑组织标本,光镜下观察病理学结果;采用末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定法(TUNEL法)检测大鼠海马神经元凋亡情况,并计算凋亡指数;采用蛋白质免疫印迹法(Western blot法)检测大鼠脑组织中Bax、Bcl-2、活化型 caspase-3、LC3 Ⅰ、LC3Ⅱ、p62 的表达,并计算 Bax/Bcl-2、LC3Ⅱ/Ⅰ 的比值。结果 与C组相比,MV组、3MA组和R组脑组织病理学损伤加重,神经元数量减少,神经元形态结构呈现明显异常,层次紊乱,排列稀疏,间隙增大,胞核深染、固缩,海马神经元凋亡指数升高,脑组织中活化型caspase-3、Bax/Bcl-2、Beclin-1、LC3Ⅱ/Ⅰ表达上调,p62表达下调(P<0.05);与MV组比较,3MA组脑组织病理学损伤减轻,正常神经元数量较多,神经元排列比较紧密,胞核呈圆形或椭圆形,核仁清晰,少见固缩变性的神经元,海马神经元凋亡指数降低,脑组织中活化型caspase-3、Bax/Bcl-2、Beclin-1、LC3Ⅱ/Ⅰ表达下调,p62表达上调(P<0.05);与MV组比较,R组大鼠脑组织病理学损伤进一步加重,海马神经元凋亡指数升高,脑组织中活化型caspase-3、Bax/Bcl-2、Beclin-1、LC3Ⅱ/Ⅰ表达上调,p62表达下调(P<0.05)。结论长时间大潮气量机械通气可导致脑组织的损伤,自噬在机械通气所致脑组织神经元凋亡中扮演着重要的角色,长时间大潮气量机械通气可引起自噬激活,导致脑组织神经元凋亡。抑制自噬可以有效减少机械通气引起的大鼠脑组织的病理学改变,减少脑组织的神经元凋亡。综上所述,机械通气致脑组织神经元凋亡的发生机制与自噬的激活有关。