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目的经颈动脉灌注低温生理盐水建立大鼠选择性脑低温模型,观察选择性脑低温的脑保护作用,并研究大鼠大脑皮质lncRNAAK009271及线粒体分裂的变化,探讨选择性脑低温减轻脑缺血再灌注损伤的可能机制。方法SPF级健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠140只,8～12周龄,体重200～250g,按照随机数字量表法将这些大鼠分为假手术组(S组)、脑缺血再灌注组(I/R组)、低温+脑缺血再灌注组(HT组)、常温+脑缺血再灌注组(NT组)(n=35)。采用Longa线栓法栓塞大脑中动脉2 h后再灌注,建立局部脑缺血再灌注模型,I/R组栓塞大脑中动脉2 h后恢复血液灌注;HT组于再灌注即刻行颈内动脉灌注4℃生理盐水15min(2 ml/100 g);NT组以同样的方法灌注37℃生理盐水;S组仅分离颈动脉,而不进行大脑中动脉栓塞。检测指标:(1)术中采用BAT-12微探针温度计监测脑皮质的温度以反映脑温,电子体温计监测肛温以反映全身中心温度。I/R组、HT组、NT组于再灌注(血液/4℃生理盐水/37℃生理盐水)15 min时监测脑温和肛温,以确保选择性脑低温模型构建成功;(2)四组大鼠于再灌注后6、24、48 h采用Zea Longa评分法进行神经功能缺陷评分,以评估大鼠神经功能损伤情况;(3)相同时间点检测:(1)采用HE染色观察大鼠皮质缺血半暗带组织病理形态改变;(2)采用原位末端标记法(TUNEL)检测脑皮质缺血半暗带细胞凋亡情况,并计算细胞凋亡率;(3)采用Western Blot法测定脑皮质缺血半暗带线粒体分裂蛋白1(Fission 1,Fis1)及胞浆中细胞色素c(cytosolic cytochrome c,cyto-Cyto c)的表达;(4)采用qRT-PCR测定脑皮质缺血半暗带lncRNAAK009271及Fis1 mRNA的表达水平;(4)四组大鼠于再灌注后24 h透视电镜下观察大鼠脑皮质缺血半暗带线粒体超微结构,并计算线粒体纵横比、空泡线粒体率和空泡化线粒体平均密度,以评估线粒体分裂程度。结果(1)与I/R组相比,HT组再灌注15 min后脑温从34.53±0.25℃降低到32.32±0.20℃(P<0.05),肛温无改变(P>0.05);NT组脑温和肛温与I/R组相比差异均无统计学意义(P>0.05)。(2)与S组相比,其余三组的神经功能缺陷评分增高(P<0.05);与I/R组相比,HT组神经功能缺陷评分降低(P<0.05);NT组与I/R组神经功能缺陷评分差异无统计学意义(P>0.05)。(3)HE染色显示:S组细胞形态完整,轮廓清晰,未见明显形态学改变;其余三组都可见不同程度的固缩的染色质、致密浓染的细胞核、以及核碎裂和核溶解现象;与I/R组和NT组相比,HT组的细胞形态学改变程度较轻。(4)与S组相比,其余三组的细胞凋亡率均增加(P<0.05);与I/R组相比,HT组的细胞凋亡率降低(P<0.05);NT组与I/R组细胞凋亡率差异无统计学意义(P>0.05)。(5)与S组相比,其余三组的Fis1及Fis1 mRNA的表达上调(P<0.05);与I/R组相比,HT组的Fis1及Fis1 mRNA的表达下调(P<0.05);NT组与I/R组差异无统计学意义(P>0.05)。(6)与S组相比,其余三组的cyto-Cyto c的表达上调(P<0.05);与I/R组相比,HT组的cyto-Cyto c的表达下调(P<0.05);NT组与I/R组差异无统计学意义(P>0.05)。(7)与S组相比,其余三组的lncRNAAK009271的表达下调(P<0.05);与I/R组相比,HT组的lncRNA AK009271的表达上调(P<0.05);NT组与I/R组差异无统计学意义(P>0.05)。(8)透视电镜下观察线粒体形态:S组可见线粒体呈圆状或杆状,双层膜结构完整,嵴清晰且排列整齐,基质均匀一致,线粒体未出现肿胀和空泡变性;其余三组可见不同程度的线粒体肿胀变圆,数目减少,嵴断裂和空泡化现象;与I/R组和NT组相比,HT组线粒体形态破坏程度较轻。线粒体形态相关定量参数分析:与S组相比,其余三组的线粒体纵横比降低,空泡线粒体率和空泡化线粒体平均密度增加(P<0.05);与I/R组相比,HT组的线粒体纵横比增加,空泡线粒体率和空泡化线粒体平均密度降低(P<0.05);NT组与I/R组差异无统计学意义(P>0.05)。结论(1)经颈动脉灌注低温生理盐水实现选择性脑低温可以减轻大鼠脑缺血再灌注损伤。(2)选择性脑低温可减轻脑缺血再灌注损伤,其机制可能与上调lncRNA AK009271表达,进而抑制Fis1相关的线粒体分裂介导的细胞凋亡通路有关。