脑水肿是脑缺血后的基本病理变化之一，可导致脑容积扩大、颅内压增高、脑疝、甚至死亡，与脑缺血死亡率密切相关。越来越多的证据显示脑缺血后脑水肿与AQP4有密切关系。AQP4是水通道蛋白(aquaporins，AQPs)家族中的一员。是CNS中主要的水通道蛋白，其水通透性在所有已知的水通道中是最强的。AQP4分布具有高度选择性，主要表达于星形胶质细胞、也表达于软脑膜、脑实质的血管周围、脑室和室管膜、脉络丛等与脑脊液直接接触的组织中，此特点是脑组织与脑脊液以及血管之间水调节和运输的重要结构基础，可能与脑脊液重吸收、渗透压调节、脑水肿形成等生理、病理过程密切相关。我们之前的研究结果已证明高CO2血症对脑缺血再灌注损伤有保护作用。采用大鼠双侧颈总动脉夹闭合并低血压法制备前脑缺血再灌注动物模型，于脑缺血再灌注期间吸入低浓度CO2观察到PaCO2在60~100 mmHg时脑水含量有一个依次递减的趋势，结合PaCO2在60~100 mmHg时水通道蛋白-4(AQP4)蛋白表达下调的结果，提示高CO2血症在一定范围内(60~100 mmHg)可能会通过抑制AQP4蛋白的表达来减轻缺血再灌注后脑水肿的程度。而在本研究中发现，PaO2在30-49mmHg范围内，高CO2激活了大鼠AQP4的表达从而加重脑水肿的程度。而PaO2在>50mmHg范围，高CO2过抑制AQP4蛋白的表达来减轻缺血后脑水肿的程度。本研究对高CO2血症的脑保护作用的有效性和安全性做了进一步的探索。实验结果显示之前实验证明[12,40]的具有保护作用的高CO2血症(PaCO2 60~80 mmH)对严重的低氧缺血性脑损伤并没有保护作用，相反会加重损伤。通过综合分析之前与本研究的结果，发现高CO2血症是一把双刃剑，无论是对脑缺血再灌注损伤或是低氧缺血性损伤的保护作用都是有一定限度的。不同程度的低氧及高CO2血症的程度均可影响对脑缺血损伤的效果。事实上，高CO2对大鼠脑低氧缺血损伤的影响是双重的：既有保护作用又有损伤作用。而其所发挥的作用不仅与高CO2血症的程度有关，更重要的是与脑低氧损伤的程度密切相关。因此，针对不同程度的低氧缺血脑损伤，寻找高CO2应用的安全和有效界限，才能充分发挥其神经保护作用的同时将副作用降到最低，从而突破现有瓶颈制约，为高CO2的实际临床应用奠定基础。

哈尔滨医科大学附属第二医院

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