脑缺血再灌注损伤机制及治疗进展
脑梗死再灌注损伤机理
脑梗死再灌注损伤机理脑梗死再灌注损伤机理脑梗死是一种常见的神经系统疾病，其发病率逐年增加。
脑梗死的发生会导致大脑缺血、缺氧和代谢紊乱等一系列生理变化，从而引起神经细胞的死亡和功能障碍。
虽然再灌注治疗可以恢复部分神经细胞的功能，但同时也会引起再灌注损伤。
本文将对脑梗死再灌注损伤机理进行详细介绍。
一、再灌注损伤的定义再灌注损伤是指在脑组织缺血缺氧状态下，通过再次供血使得局部组织氧合作用得以恢复，但同时也会引起一系列新的生理变化，从而导致神经细胞死亡和功能障碍。
这种现象被称为再灌注损伤。
二、再灌注损伤的机制1. 氧自由基反应在缺血状态下，由于缺乏氧气供应，线粒体无法正常进行呼吸作用，从而导致氧自由基的产生。
再灌注时，大量的氧气进入局部组织，与原本产生的氧自由基发生反应，形成更多的氧自由基，从而引起细胞膜脂质过氧化和细胞内蛋白质、核酸等分子结构的破坏。
2. 炎症反应缺血状态下，细胞内代谢产物堆积和细胞死亡会引起炎症反应。
再灌注后，由于大量的氧分子进入局部组织，会激活一系列炎症反应介质（如细胞因子、趋化因子等），从而导致神经元坏死、脑水肿等现象。
3. 钙离子过载在缺血状态下，由于ATP合成受到限制，钠泵失去作用，从而导致钙离子通道开放。
再灌注时，大量的钙离子进入神经元内部，导致神经元兴奋性增加、线粒体功能受损和ATP合成障碍等现象。
4. 凋亡缺血状态下会引起神经元凋亡。
再灌注时，由于氧自由基的产生和炎症反应的激活，会加速神经元凋亡过程。
5. 血管损伤再灌注时血管内皮细胞受到损伤，从而导致血管通透性增加、血液-脑屏障受损等现象。
三、预防和治疗再灌注损伤的方法1. 保护线粒体功能通过提高ATP合成能力、减少氧自由基的产生等方式保护线粒体功能，可以有效预防再灌注损伤。
2. 抑制炎症反应通过使用抗炎药物、细胞因子拮抗剂等方式，可以有效降低炎症反应的程度，从而减少再灌注损伤。
3. 抑制钙离子过载通过使用钙离子通道拮抗剂、钙离子螯合剂等方式，可以有效降低神经元内钙离子浓度，从而减少神经元兴奋性和线粒体功能障碍。
脑缺血再灌注损伤治疗的研究进展
脑缺血再灌注损伤治疗的研究进展引言缺血性脑卒中（ischemic stroke）是全球范围内主要的死亡和致残原因之一，其治疗方法和临床效果备受研究和关注。
缺血性脑卒中是由于脑血管病变或者血管阻塞等原因引起的脑部缺血所致。
脑缺血引起的急性神经缺血症状，如头痛、晕厥、恶心、呕吐等，常常让人无法忍受。
而脑缺血再灌注损伤治疗的研究进展是当今医学领域的一个重要方向。
脑缺血再灌注损伤治疗脑缺血再灌注损伤治疗是一种旨在减轻脑部缺血再灌注损伤的治疗方法。
该治疗方法的目的是通过促进脑缺血再灌注损伤的恢复，以恢复脑部神经功能和避免脑部缺血再灌注综合征（I/R）的发生。
I/R综合征是指在施行缺血-再灌注过程中，由于缺血-再灌注所致的微循环障碍和氧化应激导致的一系列反应，导致了机体对缺血和再灌注的不适应性反应，进而引发了炎症反应和再灌注障碍等症状。
药物治疗现有的药物治疗方法包括抗氧化剂、钾通道开放剂、Ca2+通道拮抗剂、神经保护剂等，这些药物可通过不同途径来减轻脑缺血再灌注损伤。
抗氧化剂的作用是通过清除活性氧、控制炎症反应等方式来减轻脑缺血再灌注损伤。
经过大量的研究发现，抗氧化剂对于缓解脑缺血再灌注损伤、保护神经细胞，起到了积极的作用。
例如，红枣等抗氧化剂可通过增加神经细胞的氧化还原酶和清除自由基等方式来促进脑血液循环和再灌注损伤的恢复。
钾通道开放剂钾通道开放剂是一种可以改善脑血流、促进再灌注治疗的药物。
它通过促进细胞内K+流动和外流等方式来增加细胞内外的离子浓度，从而使神经细胞更容易形成充分的动作电位和充足的ATP供给，进而促进神经元再生和修复等疗效。
Ca2+通道拮抗剂Ca2+通道拮抗剂的作用是通过拮抗钙离子过度流入神经细胞，从而抑制过度的细胞凋亡、氧化应激等反应，改善神经细胞的代谢，减少神经细胞的死亡率。
例如，氨基依内酰胺等药物是一种常用的Ca2+通道拮抗剂，在临床治疗中被广泛应用。
神经保护剂神经保护剂是一种能够减少神经细胞受损程度、促进神经再生和修复等疗效的药物。
脑梗死缺血／再灌注损伤机制的研究进展
脑梗死缺血／再灌注损伤机制的研究进展脑梗死是神经系统常见的多发病疾病之一，具有病死率、致残率高的特点，严重威胁患者的生命安全。
目前，脑缺血/再灌注损伤是急性脑梗死发生的主要原因，其机制较为复杂，研究显示主要与自由基过度形成、兴奋性氨基酸毒性作用、细胞内钙超载、炎性反应等多种机制相关。
多种环节互相作用，进一步促进脑缺血/再灌注损伤后神经细胞损伤加重、脑梗死灶的形成。
由此，临床在早期治疗过程中，减轻脑梗死后缺血/再灌注损伤程度，可有效挽救或保护濒死脑组织，提高患者生存质量，改善脑梗死患者临床预后效果。
以下综述脑梗死缺血/再灌注损伤机制的研究进展，为临床治疗脑梗死提供一定的参考依据。
标签：脑梗死；缺血再灌注；损伤机制随着人们生活水平的不断提高，饮食结构、生活习惯发生了巨大变化，脑梗死发病率呈逐年上升趋势[1]。
脑梗死的发生不仅会影响患者的生存治疗，而且会增加家庭的巨大经济负担。
研究显示脑缺血发生后，血液恢复供应，其功能不但不能有效恢复，而且可能出现更严重的脑功能障碍，即所谓的缺血/再灌注损伤[2]。
因此，脑梗死导致的神经功能缺损和死亡机制中，缺血/再灌注损伤机制起着至关重要作用。
因此，临床尽早恢复脑缺血、缺血半暗带区的血供、挽救濒死的脑神经细胞是治疗脑梗死的核心。
为了降低脑梗死缺血/再灌注损伤对神经细胞的损害，有效保护神经细胞，本文作者对脑梗死缺血/再灌注损伤机制研究进展进行综述，为临床的早期治疗奠定基础。
现综述如下：1大脑对缺血缺氧敏感的原因脑组织会消耗全身20%～25%的氧气，是人体所有器官中每一单位重量代谢最高的器官[3]。
但是脑组织内糖和糖原的储备量却很低，因此大脑对血流供应减少极为敏感。
一般在缺血20 min即会发生不可逆性损伤。
与其他的脏器对比，大脑富含多元不饱和脂肪酸，而保护性抗氧剂如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶水平非常低，故对氧化应激损伤也同样敏感。
此外，缺血再灌注后会造成特定递质大量释放，例如谷氨酸盐、多巴胺，从而会导致神经元的钙超载和细胞毒性。
脑缺血再灌注后血脑屏障损伤机制及药物保护作用的研究进展_李蕾
·专题·脑缺血再灌注后血脑屏障损伤机制及药物保护作用的研究进展李蕾1,许栋明2,王文1,王培昌1,艾厚喜1,张丽1,李林1[摘要]脑缺血再灌注导致血脑屏障破坏,从而引起脑出血和脑水肿。
与此同时机体内释放大量的细胞和化学因子可以调控血脑屏障的开放。
目前研究表明,脑缺血再灌注后血脑屏障损伤的主要机制为炎症因子的浸润,蛋白酶的水解作用以及水通道蛋白的开放等。
通过对以上机制的深入研究有助于开发新的脑保护药物,并进一步明确各种脑保护药物的治疗靶点和疗效。
[关键词]脑缺血再灌注;血脑屏障;药物;综述Advance in Damage Mechanism on Blood Brain Barrier after C erebral Ischemia-reperfusion and Neuroprotective Drugs(review)L I L ei,XU Dong-ming,WAN G Wen,et al.X uanwu Hospital o f Capital Medica l University;Torch Hi gh Technology Ind ustry Dev elopment Center,T he Ministry o f Science and T echnology o f the P.R.C.,Beij ing100038,ChinaA bstract:Cerebr al ischemia-reperfusio n results in breakdow n on co nst ruction and function o f blood brain bar rie r,leading to hemo rr hag e tra nsfo rmatio n and br ain edema.A t the same time,g ener ous cy tokines and chemokines r eleased after cerebra l ischemia-reperfusion can regula te the o pening o f the blood brain barrier.M any current studie s show ed that the majo r damag e mechanisms on bloo d brain bar rie r a re inflammatory infiltratio n,pr oteolysis,o pening aquapo rin and so o n.T he deep r esear ch on the mechanism con-tributes to explore new neuro pr otective dr ug s,and fur ther identify the targ et and therapeutic effec t o f drug trea tme nt.Key words:cer ebral ischemia-re perfusio n;bloo d brain bar rier;drug;review[中图分类号]R743.3[文献标识码]A[文章编号]1006-9771(2009)10-0901-04[本文著录格式] 李蕾,许栋明,王文,等.脑缺血再灌注后血脑屏障损伤机制及药物保护作用的研究进展[J].中国康复理论与实践,2009,15(10):901—904.缺血性脑血管病是临床常见的危重疾病,占脑卒中总数的75%～85%。
脑缺血再灌注损伤的病因学研究进展
血 性 脑 血 管 疾 病 的 死 亡 率 列 入 了前 ３位 ， 中在 日本 和 中国 其
已 居首 位 。因此 ． 入研 究 缺 血 性 脑 血 管 疾 病 的 病 因 学 机 制 ， 深 对 寻 找 治疗 缺 血 性 脑 血 管 疾 病 的 新 靶 点 并 开 发 相 应 的 治 疗
解 ， 致 细 胞 凋亡 。（ 离 子进 入 细 胞 与 钙 调 素（Ａ 结 合 ， 导 钙 Ｃ Ｍ）
接 间 隙 扩 大 ， 脑 屏 障 通 透 性 增 高 ， 生 加 重 血 管 源 性 脑 水 血 产 肿 （ 胞 内钙 离 子 超 载 ， 促 进 多 巴胺 释 放 。 巴胺 自身 具 细 可 多
１ 脑 缺 血 再 灌 注 损 伤 的 病 因 学 机 制 １１ 自由基 ． 白 由基 （ ｅ ａ ｉａ） 具 有 一 个 不 配 对 电 子 的 原 子 和 原 ｆ ｅ ｒｄｃ１ 是 ｒ
制 可 概 括 为 ： 自 由 基 产 生 过 量 能 引 起 脂 质 、 白 质 和 核 酸 ① 蛋
的 过 氧 化 ． 膜 结 构 遭 到 破 坏 、 白降 解 、 酸 主 链 断 裂 、 使 蛋 核 透
明质酸解 聚 、 细胞 崩 解 、 粒 体 变 性 ． 胞 发 生 不 可 逆 改 变 ， 线 细
有 神 经 毒 性 ； 代 谢 产 物 也 具 有 神 经 毒 性 ： 可 增 强 兴 奋 性 其 还 氨 基酸 的毒 性 ： 导神 经 元 凋亡 等 。 诱
１３ 兴奋 性 氨 基 酸 ．
子 团的 总 称 。脑 缺血 及 再 灌 注 状 态 下 自 由基 诱 导 的 脑 损 伤 机
自 Ｏ ｎｙ提 出兴 奋 毒 性 （ ｃｔｏ ｉ ｔ 作 用 的 概 念 以 来 ， ｌｅ ｅ ｉ ｔｘ ｉ ） ｘ ｏ ｃｙ
脑缺血再灌注损伤机制与治疗现状
脑缺血再灌注损伤机制与治疗现状近年来，脑缺血再灌注损伤（CIRI）成为神经科学研究领域的热点之一。
在脑缺血的情况下，脑组织会因为血流减少而缺氧，导致神经细胞死亡。
然而，当血流重新恢复时，这种损伤往往会加剧，引发脑水肿、炎症反应和氧化应激等病理变化。
因此，了解脑缺血再灌注损伤的机制和治疗现状对于防治卒中和其他脑血管疾病具有重要意义。
脑缺血再灌注损伤的机制十分复杂，主要包括以下几个方面：氧化应激：当血流重新恢复时，大量氧分子与自由基产生，导致氧化应激反应。
这些自由基可攻击细胞膜和线粒体等细胞结构，引发细胞死亡。
细胞内钙离子超载：在脑缺血期间，细胞内钙离子水平上升。
当血流恢复时，由于钠-钙交换异常，钙离子水平会进一步升高，导致细胞死亡。
炎症反应：脑缺血再灌注后，炎症细胞会被激活，释放炎性因子，引发炎症反应。
这些炎性因子可导致神经细胞死亡和血脑屏障破坏。
凋亡和坏死：脑缺血再灌注后，神经细胞可发生凋亡和坏死。
这些细胞死亡过程可导致神经功能缺损和认知障碍。
目前，针对脑缺血再灌注损伤的治疗主要包括以下几个方面：溶栓治疗：通过使用溶栓药物，如尿激酶、组织型纤溶酶原激活物等，溶解血栓，恢复血流，减轻脑缺血再灌注损伤。
神经保护剂治疗：使用神经保护剂，如钙通道拮抗剂、抗氧化剂、抗炎药物等，保护神经细胞免受氧化应激、炎症反应等的损害。
低温治疗：通过降低体温来减少脑代谢和氧化应激反应，保护神经细胞。
低温治疗已在动物实验中显示出良好的疗效，但其在临床试验中的效果尚不明确。
细胞治疗：利用干细胞、免疫细胞等修复受损的神经细胞，或通过调节免疫反应减轻炎症反应。
细胞治疗为脑缺血再灌注损伤的治疗提供了新的可能性，但尚处于研究阶段。
血管生成治疗：通过促进新血管形成，改善脑组织供血。
血管生成治疗包括血管内皮生长因子（VEGF）和其他促血管生成因子的应用。
这种治疗方法在动物实验中取得了显著成效，但仍需进一步的临床验证。
脑缺血再灌注损伤是卒中和脑血管疾病中一个重要的病理过程，其机制复杂，包括氧化应激、细胞内钙离子超载、炎症反应、凋亡和坏死等多个方面。
脑缺血—再灌注损伤及其治疗策略
天冬氨 酸（ ＭＤ 受 体 ， Ｎ Ａ） 介导病 理性 的 Ｃ２ ａ 内流 ， 致神 导 经元 不可逆 的损伤 ， 这一 观点 已经成 为共识 。近年来 又对 大 鼠大脑 中动 脉 闭 塞早 期 基底 节 区 ＮＭＤ 受 体 亚 单位 蛋 白 Ａ ＮＲ 和 ＮＲ Ａ及 ＮＲ Ｂ的表达进 行 了研究 。ＮＭＤＡ受 体是 １ ２ ２ 由 ＮＲ１ ＮＲ （ ２ 和 ２ ＮＲ Ａ～ＮＲ Ｄ） 单位 构成的功能性 异聚体 ， ２ 亚 其 中 ＮＲ 是关键性亚单位和必需 的成分 。ＮＲ 亚单位 的蛋 白 １ １ 的改变实 质 上 代 表 了 Ｎ Ｄ 受 体 量 的变 化 ， Ｎ ２参 与 Ｍ Ａ 而 Ｒ Ｎ Ｄ Ｍ Ａ受体 的组成并修饰其功能 。脑缺 血时 ， 主要是 Ｎ １ Ｒ 和 Ｎ ２ Ｒ Ａ及 Ｎ ２ ｍ Ｎ Ｒ Ｂ Ｒ Ａ的表达 增加 ， 参与 介导 神经 元 的毒 并 性损 害 。研 究 发 现 缺 血 侧 Ｎ 在 大 鼠 大 脑 中 动 脉 阻 塞 （ Ａ 后１ ＭＣ ０） ｈ表达 明显下 降 ， 然后 表达 逐渐 增加 ； ２ ＮＲ Ａ在 ＭＣ Ｏ后 ｌ 为低水平 表达 ，～６ Ａ ｈ ４ ｈ明显增 加 ； Ｒ Ｂ以缺 血 Ｎ２ 后５ ｈ表达增加最 明显。３ 种亚单位蛋 白的表达水平在一定范 围内随缺血时间延长而增加 ， 这些 支持 了脑 缺血半 暗带理论 。 研究发 现 ＮＭＤ Ａ受 体亚单 位表达增 加显 著长于维持 大
一
鼠缺血半暗带所需要 的时 间， ２ 即 ｈ左右 。在 缺血 ６ ， 和 ｈＮ ＮＲ Ａ及 ＮＲ Ｂ亚单位仍处 于高表达 状态 ， 明 ＮＭＤＡ受体 ２ ２ 表
加重脑水肿 ， 伤细胞 核 内 Ｄ Ａ， 损 Ｎ 诱发 细胞 凋 亡Ｌ 。最 近的 ２ ］ 研究表明 ， 缺氧 、 复氧期 间产生的氧 自由基 可显著加强 内皮细 胞表达细胞 间粘 附因 子（ Ｃ １ ＡＭ１， ） 脑缺血 和再 灌注早 期 也会 产生黏附分子 、 细胞因子及 中性粒细胞 聚集等 ， 这些 因子 是构 成炎症反应的基础 ， 明急性 炎症 反应 在脑缺 血再 灌注损 伤 表 中也起着重要作用 。因此阻止细胞 凋亡和阻 断炎症级联 反应 可能是改善脑 缺血再灌 注损 伤的理想 策略。 １ 脑缺血半暗带理论 缺血 半暗带是 指脑组织 缺血后 电活动 消失 而跨膜 电位存 在和细胞结构保持 的 区域 ， 为是 缺血核 心 区以外 可以被 挽 认 救的脑组织 ， 随着缺血时间 的延长半 暗带 逐渐变窄 ， 梗塞灶 不 断扩大 。这些 观点 主要来 自对脑 缺血 部位血 流和代谢 以及组 织形态学 方面的研究 。 目前 ， 在局 灶性脑 缺血损 伤机 制研究 中， 缺血半暗带是焦点 。 近年来 ， 许多研究 在局灶性 脑缺 血再灌 注 动物模 型 中发 现有 “ Ｎ Ｄ Ａ梯” 图谱 。细胞 的凋亡是一 种主动 死亡过程 ， 随 伴 基因转录和蛋 白质合成 ， 特征性 变化是 ＤＮＡ的寡核 小体间裂
脑缺血-再灌注损伤的病理机制研究进展
脑 缺 血 一 灌 注损 伤 的病 理 机制 研究 进展 再
颜 玲
湖 北 民族 学 院 医学 院 （ 北 恩施 ４ ５０ ） 湖 ４ ００
【 关键词】 缺血一 脑 再灌注损伤 ； 病理机制 ； 综述 【 中图分类号】 一 ３ ； ７ ３ ３ Ｒ ３ ２ Ｒ ４ ． 【 文献标识码 】 Ａ
【 文章编号】 ０ ８ ８ ６ （０ ０ ０ —０ ０ ０ １０ — １４ ２ １ ）４ ０ ８ — ３
缺 血性脑 中风是 目前严重威 胁人类 健康 的疾病
神经 系统 的兴奋性 神 经递 质 ， 要存 在 于 神经 末 梢 主 的突触 囊泡 ， 也可存 在 于 各种 神 经元 胞 体 以及胶 质 细胞 胞 质 ， Ａ 过 度兴 奋 ， ＥＡ 可产 生 神 经 毒 性 。Ｅ Ａ Ａ
引起 血脑屏 障受损 ， 加重脑 梗死 。④ 脑 缺血 时 ， 脑血
Ｋ 逸 出 ， Ｎ ｃ一 水 积 累 ， 而 ａ 、 ｌ和 导致 细胞 肿 胀 ， 透 渗
二信使 ， 细胞 的许 多 正 常生 理 活 动 中发挥 重 要作 在 用 。在脑缺血 性损伤 时 ，ａ Ｃ 泵功 能 降低 ， 同时 线粒
性 排 出活性 物 质 ， Ｇｕ Ａｐ Ｇ Ｂ 如 ｌ、 ｓ、 Ａ Ａ等 。② 突触 前 膜 上存在 高亲 和 力 Ｎ 赖 的膜 载 体 ， 脑组 织 缺 ａ依 在 血 时 ， 类 膜 载体 功 能 障 碍 ， 得 胞 外 Ｇｕ水 平 升 该 使 ｌ 高 。③ 在脑 组织 缺血 的早 期 ， 前所 述 Ｃ 通 道 的 如 ａ 激 活也可 导致 Ｇｕ向胞外 释 放 。④ 脑 组织 缺 血 时 ， ｌ 胞 内 ｃ 超载 也 可 激活 磷脂 酶 Ａ ， ａ ：损伤 膜 结 构 ， 使
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脑缺血再灌注损伤机制及治疗进展西安交通大学医学院第二附属医院麻醉科710004薛荣亮脑缺血一定时间恢复血液供应后，其功能不但未能恢复，却出现了更加严重的脑机能障碍，称之为脑缺血再灌注损伤（cerebral ischemia reperfusion injury,CIR）。
脑缺血再灌注损伤与自由基的生成、细胞内钙超载、兴奋性氨基酸毒性、白细胞高度聚集和高能磷酸化合物的缺乏等有关。
急性局灶性脑缺血引起的缺血中心区死亡以细胞坏死为主，目前认识的比较清楚，即脑缺血后5-7分钟内，细胞能量耗竭，K+通道受阻，膜电位降低，神经末梢释放谷氨酸，通过兴奋谷氨酸受体（包括NMDA 、AMPA和KA 受体）致使细胞膜上的Ca2+通道开放，引起Ca2+超载，高Ca2+可激活NOS，使NO和氧自由基的形成增加，引发脂质过氧化，引起膜结构和DNA的损伤；Ca2+还可活化各种酶类，加剧细胞损伤和能量障碍，引发缺血级联反应，结果细胞水肿、细胞膜破裂，细胞内酶和炎性介质释放，引起细胞坏死。
近年来认识到半暗带区域于再灌注数天后出现了迟发性神经元死亡(DND)，DND常出现在缺血再灌注后2-4日，主要发生在海马、纹状体及皮质区域，DND需要数日时间、有新蛋白质合成的、需要消耗能量的、为无水肿的细胞自杀过程，称之为细胞凋亡(PCD)。
脑缺血再灌注损伤既包括急性细胞坏死也包括细胞凋亡，对于DND的确切机制目前仍不清楚，尚需进一步深入研究。
现对脑缺血再灌注损伤机制的研究进展及保护措施简述如下：1．基因活化脑缺血再灌注损伤后可出现大量基因表达，大约有374种基因出现变化，绝大多数基因与凋亡有关，其中57种基因的蛋白表达是缺血前的 1.7倍，而34种基因的表达量出现下降，均发生在4小时到72小时, 包括蛋白质合成，基因突变，促凋亡基因，抑凋亡基因和损伤反应基因变化等，这些基因的相互作用最终决定了DND的发生。
2．兴奋性氨基酸毒性兴奋性氨基酸毒性是指EAA受体活化而引起的神经元死亡，是脑缺血性损伤的重要触发物和介导物。
EAA可活化胞内信号转导通路，触发缺血后致炎基因表达。
CA1区神经细胞分布着大量的EAA受体，而抑制性氨基酸受体分布很小，这就为缺血后的兴奋性毒性提供了基础。
另外，CA1区较CA3区对缺血损伤敏感是由于其兴奋性氨基酸受体的类型不同，CA1区以NMDA受体为主，CA3区以KA受体为主，而KA 受体对缺血敏感性较差，可能是造成DND发生的重要原因。
3．自由基及脂质过氧化脑缺血再灌注期间产生大量自由基。
其有害作用可概括为：①作用于多价不饱和脂肪酸，发生脂质过氧化。
②诱导DNA、RNA、多糖和氨基酸等大分子物质交联，交联后的大分子则失去原来的活性或功能降低。
③促使多糖分子聚合和降解。
自由基可广泛攻击富含不饱和脂肪酸的神经膜与血管，引发脂质过氧化瀑布效应(oxygen burst)，蛋白质变性，多核苷酸链断裂，碱基重新修饰，细胞结构的完整性破坏，膜的通透性、离子转运、膜屏障功能均受到严重影响，从而导致细胞死亡。
自由基还能导致EAA释放增加，促使脑缺血后DND发生。
4．热休克蛋白表达紊乱热休克蛋白是在多种应激原的作用下生成的分子量为7-200KD的蛋白大家族，但研究的较多的是HSP70，有报道称CA1区神经细胞能表达大量的Hsp70mRNA，而脑缺血再灌注后CA1神经细胞Hsp70表达受到严重抑制。
此外，Hsp70基因表达发生变化并不只出现在预处理之后，许多其它基因的表达水平也相继发生变化。
目前相继有证据发现脑缺血后HSP60 、HSP10、HSP40、HSC70 、hsc70, hsp90, hsp105和trkB均可被诱导产生。
5．线粒体功能障碍脑缺血再灌注后线粒体mRNA的表达紊乱可造成细胞能量产生进行性降低，ATP合成障碍，导致神经细胞死亡。
再灌注早期免疫反应性减弱，其中在海马CA1区最明显。
线粒体DNA编码13条氧化磷酸化所必需的多肽链及细胞色素氧化酶的3个亚基，因此线粒体DNA的表达紊乱可引起能量产生进行性衰竭，导致细胞死亡。
6． NO与脑缺血再灌注损伤NO是一氧化氮合酶(NOS)催化下生成的起维持和调节血管张力的一种自由基，其广泛分布于神经组织。
NO脑保护方面的机制有：①作用于血管平滑肌，活化鸟氨酸环化酶产生GMP，钙依赖性钾通道开放，产生舒张血管作用，抑制粘附分子发挥抗血小板凝聚和白细胞粘附功能，使脑血流得以维持和改善。
②通过巯基亚硝酸化及NMDA受体变构作用，限制EAA的细胞毒性作用。
③在一定条件下消除OH，中断自由基的链式反应。
NO毒性方面的机制有：①与超氧阴离子形成过氧化亚硝酸(ONOO-)，灭活线粒体MnSOD，促进大量自由基生成，介导氧化损伤。
②抑制甘油酰-3-磷酸脱氢酶、肌酸激酶、顺乌头酸酶、NADPH-辅酶Q 和琥珀酸氧化还原酶等，减弱氧化磷酸化过程从而阻止能量合成。
还可抑制核糖核酸还原酶，引发碱基脱氨导致DNA损伤，继之活化PARS，使细胞能量耗竭而死亡。
③介导细胞凋亡。
7．Ca2+超载脑缺血再灌注中Ca2+超载是各种因素综合作用的结果，也是造成脑缺血损伤过程中各种因素作用的共同通路。
Ca2+在脑缺血再灌注损伤的作用主要有几个方面：①线粒体功能障碍；大量Ca2+涌入细胞，触发线粒体摄取Ca2+，使Ca2+聚集在线粒体内。
Ca2+可抑制ATP合成，使能量生成障碍。
Ca2+活化线粒体上的磷脂酶，引起线粒体膜损伤，并在线粒体内形成磷酸钙沉淀，改变了线粒体膜的通透性，Ca2+外流，又使细胞造成不可逆损伤。
除ATP合成外，线粒体对细胞氧化还原反应、渗透压、PH值、胞质内信号的维持都有重要作用，线粒体是细胞受损的重要靶目标。
②酶的活化，Ca2+活化Ca2+依赖性磷脂酶(主要是磷脂酶C和磷脂酶A2)，促进膜磷脂分解；在膜磷脂分解过程中产生的游离脂防酸，前列腺素，白三烯，溶血磷脂等，均对细胞产生毒害；Ca2+还活化钙依赖蛋白酶，使胞内无害的黄嘌呤脱氢酶转变黄嘌呤氧化酶，生成大量氧自由基；Ca2+可活化一氧化氮合酶(NOS)。
8．Caspase-3与脑缺血神经细胞损伤Caspase-3属于IL-1β转化酶家族。
正常情况下，胞质中的Caspase-3以无活性的酶原形式存在，细胞凋亡信号的出现可导致Caspase-3的活化。
Caspse-3的活化可能是由多个胞质蛋白酶所介导的，Cyto C、Apaf-1和Bc1-2对其活化起重要调节作用。
Caspase-3的底物包括聚二磷酸腺苷-核糖多聚酶(PARP)、DNA依赖性蛋白激酶催化亚基DNA-PKCS、类固醇调节元件结合蛋白等。
这些底物多数为细胞的功能蛋白质，参与DNA 修复、mRNA裂解、固醇合成和细胞骨架重建等，Caspase-3的活化能使上述生理机能破坏，可能导致DND的发生。
9．核因子кB与脑缺血再灌注损伤核因子к B (Nuclear FactorкB, NF-кB) 是指能与某些基因的增强子上кB位点结合、启动相应基因转录、具有多向性调节的蛋白质分子。
NF-кB的活化过程主要通过其抑制物—IкB的降解来实现。
NF-кB调节的基因数量众多，它既能做为促凋亡又能做为抑凋亡的调节因子。
目前，对于NF-кB在脑缺血再灌注损伤中的作用仍然不是很清楚。
10．神经胶质细胞与脑缺血再灌注损伤神经胶质细胞（gliacyte）对神经元起支持、营养和保护等作用。
目前认识到大脑在受到缺血、高热、放射照射等应激原刺激下，胶质细胞可出现iNOS、细胞因子、神经营养因子、内皮素以及其它多种因子的表达，这种表达受到内毒素和其它细胞因子的调节，其中iNOS和一些其它毒性细胞因子的表达可促进细胞凋亡，11．预处理的概念和方法缺血预处理：指给予动物亚致死性脑缺血可减轻下一次致死性脑缺血的损伤，对于前一次脑缺血称做缺血预处理。
其机制与腺苷的产生、热休克蛋白的诱导和表达、预处理促进线粒体氧化功能的维持、凋亡相关基因的表达、自由基清除系统的活化有关。
在缺血预处理的基础上，目前发展为多种预处理。
药物预处理：采用的药物有：①腺苷A1受体激动剂：CPA ；② ATP 敏感性钾通道开放剂（KCO）：levcromakalin；③神经生长因子类：NGF、BDGF、BFGF等；④抗氧化剂：PEG-SOD、PEG-CAT、LYD8002等；⑤细胞间粘附因子单克隆抗体；⑥降钙素基因相关肽；⑦重组肿瘤坏死因子a(rhTNFa)；⑧另外有钙离子拮抗剂、NMDA受体拮抗剂、蛋白合成抑制剂、IL和血红素氧化酶拮抗剂等。
热预处理：可能机制之一是启动HSP基因，使HSP表达增加，从而起到保护作用。
研究发现经短暂缺血预处理和未经预处理的动物相比，前者HSP 70在CA1区的表达明显增强，CA1区神经细胞存活的数目亦明显增多。
12．脑缺血神经保护药（1）钙拮抗剂：二氢吡啶类，如尼莫地平，为特异性阻滞L型钙通道。
（2）NMDA受体阻滞剂竞争性NMDA受体拮抗剂：磷酸盐或塞福太。
非竞争性NMDA受体拮抗剂：苯环利定、氯胺酮等。
（3） AMPA受体拮抗剂阻断AMPA/红藻氨酸受体可防止钠流入细胞并防止细胞去极化及引发的钙超载。
（4）γ-氨基丁酸（γ-GABA）受体激动剂可使细胞膜超极化和膜静息电位稳定，且可抑制梗死周围去极化，从而抑制半暗带区的细胞凋亡。
药物有：氯美塞唑和氨甲基羟异恶唑。
（5）钠通道阻滞剂药物为罗比唑。
原理：可使NOS产生减少。
（6）自由基清除剂药物：MnSOD、梯利拉扎和依布硒林等。
作用原理是自由基生成减少，打断级联反应。
（7）抗细胞粘附分子抗体：防止白细胞活化、趋向和聚集作用，改善微循环。
（8）抑制细胞因子对IL-1β和TNF-a，TNF-a，IL-1、IL-6、血小板活化因子和TGF-1β的抑制有利于脑缺血损伤。
（9）他仃类药物：3-羟基3-甲基戊二酰辅酶还原酶抑制剂，可上调NOS，改善脑血流。
（10）麻醉药物：异丙酚、利多卡因等许多药物都有保护作用。
（11）生长因子类：碱性成纤维细胞生长因子、脑源性细胞生长因子、胰岛素样生长因子和成骨蛋白1。
（12）抑酶肽:牛胰腺或其它组织提取的单链多肽，含58个氨基酸，分子量6500，为广谱的蛋白酶抑制剂(激肽原酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、纤维蛋白溶酶、胃蛋白酶等)。
目前发现抑酶肽可抑制激肽释放酶及补体系统而抑制组织损伤所致的炎症反应；抑制NO合成酶等从而抑制自由基的产生，保护组织器官免受自由基所致的过氧化反应，从而发挥器官保护作用。
（13）益智药：γ-氨基丁酸衍生物，通过恢复细胞膜的流动性和维持与膜有关的细胞功能起神经保护作用。
（14）乌司他丁：是从人新鲜尿液中分离纯化的分子量为67000的糖蛋白，它不仅能抑制胰蛋白酶，对脂肪酶、透明质酸酶等脂质分解和多糖分解酶也有抑制作用。