目的：在中枢神经系统疾病中，常伴有脑组织缺血、缺氧以及缺血再灌注损伤，这些改变是病人致死、致残的主要原因。近年来相关研究表明，缺血预处理（ischemic preconditioning，IPC）可提高组织对缺血损伤的耐受性。缺血预处理又称缺血耐受（ischemic tolerance，IT），是指一次或多次短暂（亚致死量）缺血可以作为一种损伤性应激原，有效调动机体组织的自身保护机制，提高组织耐受后续较长时间（致死量）缺血能力的现象。1990年Kitagawa等首次提出此现象存在于脑组织中，其后许多实验证实了脑组织IPC。但至今为止IPC的脑保护机制尚不完全明确，相关研究提示，脑缺血再灌注损伤与细胞内钙超载密切相关，细胞内钙超载预示着细胞将发生破坏与死亡。为了进一步证实缺血预处理的脑保护作用，阐明钙转运在缺血预处理条件下的变化及意义，我们将16只大鼠随机分为2组，对照组（n=8）即给予全脑缺血30min，而后再灌注24h；实验组（n=8）即先进行3min全脑缺血预处理，再给予全脑缺血30min，而后再灌注24h。模型建立后，观察脑梗死体积百分比的变化，来评价缺血预处理对脑组织的保护作用；同时提取各组脑组织微粒体，观察缺血预处理对大鼠脑组织微粒体钙摄取能力、钙释放能力以及Na⁺，K⁺-ATP酶和Ca²⁺-ATP酶活性的影响，以解释缺血预处理对脑组织保护作用的可能机制。方法：采用Pulsinelli四血管阻断法大鼠全脑缺血模型进行动物实验，而后应用TTC方法染色，观察缺血预处理对脑组织梗死体积的影响。采用两步离心法提取各组脑组织微粒体，Lowry法测定蛋白浓度，借助紫外分光光度计，观察脑组织微粒体钙摄取能力和钙释放能力的变化，应用酶联法测定各组Na⁺，K⁺-ATP酶和Ca²⁺-ATP酶的活性。结果：1．缺血预处理对脑组织梗死体积百分比的影响对照组与实验组的脑组织在末次灌注后，用TTC染色方法检测脑组织梗死体积百分比的变化，两组脑组织均出现了不同程度的脑梗死区，对照组大鼠脑梗死体积百分比为14.83±4.37％，实验组大鼠脑梗死体积百分比为5.82±2.98％，两组比较P＜0.01，具有统计学意义，说明实验组大鼠脑梗死体积百分比明显低于对照组。2．缺血预处理对脑组织微粒体钙摄取能力的影响对照组和实验组大鼠脑微粒体对Ca²⁺的最大摄取量（单位：nmol／mg蛋白）分别为17.05±0.22和25.47±0.98。两组比较P＜0.01，有统计学意义，表明实验组大鼠脑微粒体对Ca²⁺的最大摄取量明显高于对照组。对照组和实验组大鼠脑微粒体对Ca²⁺摄取的初速度（单位：nmol／mg蛋白／s）分别为2.25±0.92和3.33±0.87。两组比较P＜0.05，有统计学意义，表明实验组大鼠脑微粒体对Ca²⁺摄取的初速度高于对照组。3．缺血预处理对脑组织微粒体钙释放能力的影响对照组和实验组大鼠脑微粒体对Ca²⁺的最大释放量（单位：nmol／mg蛋白）分别为31.12±8.45和8.46±2.76。两组比较P＜0.01，有统计学意义，提示实验组大鼠脑微粒体对Ca²⁺的最大释放量明显低于对照组。对照组和实验组大鼠脑微粒体对Ca²⁺释放的初速度（单位：nmol／mg蛋白／0.01s）分别为1.86±0.51和0.74±0.31。两组比较P＜0.01，有统计学意义，表明实验组大鼠脑微粒体对Ca²⁺释放的初速度明显低于对照组。4．缺血预处理对大鼠脑组织Na⁺，K⁺-ATP酶和Ca²⁺-ATP酶活性的影响对照组和实验组Na⁺，K⁺-ATP酶的活性（单位：mU／mg蛋白）分别为18.94±1.93和32.66±1.69；Ca²⁺-ATP酶的活性（单位：mU／mg蛋白）分别为14.70±1.92和29.19±1.71。两组比较P＜0.05，有统计学意义，并且实验组Na⁺，K⁺-ATP酶和Ca²⁺-ATP酶的活性较对照组分别升高了42％和50％。结论：1．缺血预处理可减少缺血再灌注大鼠脑组织的梗死体积，降低脑组织的损伤程度，起到保护脑组织的作用。2．缺血预处理可提高大鼠脑微粒体对Ca²⁺的摄取能力，在一定程度上减轻缺血再灌注后细胞内钙超载，减小缺血再灌注对大鼠脑组织的损伤，起到保护脑组织的作用。3．缺血预处理可降低大鼠脑微粒体向胞浆中释放Ca²⁺的能力，在一定程度上减轻缺血再灌注后细胞内钙超载，减小缺血再灌注对大鼠脑组织的损伤，起到保护脑组织的作用。4．缺血预处理可保护缺血再灌注后脑组织中Na⁺，K⁺-ATP酶和Ca²⁺-ATP酶的活性，对维持脑细胞中离子平衡起到积极的作用，从而达到保护脑组织的作用。5．本研究结果对缺血预处理保护缺血再灌注脑组织的作用进行了证实，并且对其保护脑组织的机制有了进一步的了解，可能为缺血性脑血管疾病的防治提供新的理论指导和思路，值得做进一步的探讨。