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目的缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)是围产期窒息的一个重要并发症,也是新生儿期的常见病,严重威胁新生儿的生命和健康,并可导致儿童永久伤残,至今缺乏理想有效的治疗手段。对众多动物模型的研究已证实:环境刺激及身体自愿物理运动可以诱导大脑结构及功能的改变。本试验将丰富环境刺激及水疗运用于7日龄(postnatal day 7,P7)HIBD新生大鼠,予以不同方法对新生大鼠HIBD进行干预,检测大鼠的体重,学习记忆能力,患侧海马的病理形态学改变和透射电镜下超微结构变化,以及大鼠海马N-甲基-D-天门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体蛋白的表达,探讨丰富环境刺激和水疗对发育期脑损伤的作用效果及其可能的机制,旨在为临床治疗新生儿缺氧缺血性脑病,促进患儿脑功能的恢复提供理论依据和指导。方法采用Rice法建立P7大鼠HIBD模型,分为干预组与非干预组,另设假手术对照组。干预组又分为丰富环境组、水疗组、丰富环境+水疗组,在缺氧缺血(hypoxia-ischemia,HI)第2天分别予相应干预治疗,持续28 d。于生后不同时点(15d,22d,29d,36d)检测大鼠体重,以免疫组织化学法检测海马CA1区NMDA受体NR1亚单位的表达,HE染色观察生后36d时相点大鼠患侧海马病理形态学改变,干预结束后(生后37d)利用Morris水迷宫测定各组大鼠学习记忆能力,并于生后40d利用透射电镜观察海马超微结构。结果:1.体重上,HI后8d(生后15d),假手术组显著高于干预组与非干预组(p＜0.01),干预组与非干预组无显著差异(p＞0.05);HI后15d,22d及29d(生后22d,29d及36d),干预组和假手术组显著高于非干预组(p＜0.01),干预组与假手术组无显著差异(p＞0.05)。2.新生大鼠HI后8d,各组HIBD大鼠均出现不同程度的左侧脑组织萎缩,伴有发白梗死区、软化灶等组织病理改变,其中非干预组最明显。HI后29d(生后36d),HE染色见假手术组双侧海马结构清晰,布局有序,神经元形态正常,排列整齐。干预组左侧海马轻度异常,神经元排列稍紊乱,可见少量细胞丢失。非干预组左侧海马明显异常,细胞层数减少,大量细胞丢失,神经元排列稀疏、散乱,细胞间隙增大,核仁不清,可见核固缩、核碎裂。3.透射电镜下,HI后33d(生后40d),假手术组大鼠海马神经元形态正常,染色质密度中等,突触发育成熟,突触小泡丰富,突触后膜致密物(postsynaptic density,PSD)多,结构致密。干预组左侧大鼠海马神经元无明显病理改变,突触小泡和PSD略有减少,其中又以丰富环境组及丰富环境+水疗组稍好。非干预组大鼠见左侧海马神经元固缩改变,核膜皱折,染色质致密,突触小泡和PSD明显减少。4.HI后29d(生后36d),干预组、假手术组海马CA1区NR1表达明显强于非干预组,其中丰富环境组、丰富环境+水疗组与假手术组无显著差异(p＞0.05),水疗组仍明显弱于假手术组。5.Morris水迷宫实验中,干预组、假手术组大鼠测试成绩明显优于非干预组(p＜0.01),其中丰富环境组、丰富环境+水疗组与假手术组无显著差异(p＞0.05),而单纯水疗组明显低于假手术组(p＜0.01)。结论:1.7日龄大鼠采用Rice法制成HIBD模型,非干预组大鼠体重在HI后增长缓慢;无论是HE染色还是电镜观察结果,非干预组大鼠患侧脑组织均可见明显的病理形态学改变;其远期学习记忆能力降低,均证实本实验HIBD动物模型建立成功可行。2.与非干预组HIBD大鼠相比,干预组HIBD大鼠体重经过一短暂缓慢增长期后进入快速增长期,体重增长明显,并且海马病理损害减轻,其远期学习记忆能力增强,提示丰富环境刺激及水疗有利于体格发育及脑损伤修复。3.新生大鼠HIBD后期存在海马NMDA受体的表达下调,降低了HIBD新生大鼠海马内的突触传递效能,而丰富环境刺激和水疗能有效改善HIBD新生大鼠发育过程中海马内的突触传递,增强突触可塑性。NMDA受体在海马表达的变化可能是丰富环境刺激和水疗促进HIBD新生鼠脑功能恢复的机制之一。4.丰富环境、丰富环境联合水疗干预HIBD大鼠,其海马CA1区NR1蛋白表达量以及大鼠远期空间学习记忆能力几乎恢复到正常水平,而单纯水疗干预HIBD大鼠,其海马CA1区NR1蛋白表达量及远期空间学习记忆能力明显低于假手术组,提示单纯水疗不如丰富环境刺激、丰富环境刺激联合水疗的干预效果。