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目的:神经系统并发症严重影响着接受体外心肺复苏术（extracorporeal cardiopulmonary resuscitation,ECPR）治疗的心脏骤停（cardiac arrest,CA）患者的生存率和生活质量。本研究为该类患者提出了一种新颖的脑保护方法,即在经ECPR支持的CA大鼠中联合应用选择性低温脑灌注（selective hypothermic cerebral perfusion,SHCP）技术,观察这种新策略对ECPR大鼠的脑保护疗效,并初步探讨其可能的机制。方法:选取SPF级雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠,6-8周龄,体重250-280 g,将其随机分为假手术组（Sham组）、ECPR组以及SHCP联合ECPR组（CP-ECPR组）。在深度麻醉的情况下,通过呼吸抑制法诱发大鼠窒息性CA,ECPR组于CA 6 min后经静脉-动脉体外膜氧合（venous-arterial extracorporeal membrane oxygenation,VA-ECMO）（颈静脉/股动脉插管）实施循环复苏,监测并维持大鼠生命体征平稳[平均动脉压（mean arterial pressure,MAP）≥60 mm Hg],术中控制大鼠躯体核心温度和脑温均维持于正常水平（36±0.5℃）。ECMO持续3 h后撤机,随后深度麻醉状态下处死动物,并采集脑组织和血液标本;CPECPR组以同样方法实施抢救,同时将右侧颈动脉作为脑动脉灌注端通过三通与ECMO设备相连接以实现选择性大脑冷却,使大鼠的核心温度和脑温分别维持于36±0.5℃和27±1℃;对Sham组大鼠的左侧股动脉穿刺置管行血流动力学监测,并结扎右侧股动脉及右侧颈静脉,但不经过CA及VA-ECMO处理。检测指标:（1）记录大鼠自主循环恢复（restoration of spontaneous circulation,ROSC）时间、鼻咽温、肛温和MAP等术中主要指标;（2）采用酶联免疫吸附法（enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）检测各组大鼠血清脑损伤标志物水平;（3）采用苏木素-伊红（hematoxylin-eosin,HE）染色和神经元Nissl染色评估大鼠海马CA1和CA3区病理损伤情况,并统计海马CA1区的正常神经元数量;（4）采用转录组测序（RNA Sequencing,RNA-seq）法鉴定ECPR组和CP-ECPR组脑组织的差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）,并通过KEGG pathway分析评估两组基因功能改变,推测SHCP的可能机制;（5）采用实时定量反转录聚合酶链反应（quantitative real-time polymerase chain reaction,q RT-PCR）验证RNA-seq分析结果;（6）采用离子钙结合衔接分子1（ionized calcium binding adaptor molecule 1,Iba1）免疫组织化学法评估各组海马组织CA1区和CA3区小胶质细胞的激活情况;（7）ELISA检测各组脑组织和血清白介素-1β（interleukin-1β,IL-1β）、白介素-6（interleukin-6,IL-6）、白介素-8（interleukin-8,IL-8）和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）的表达含量。结果:（1）ECPR组大鼠的脑温和体温与Sham组相比差异均无统计学意义（P＞0.05）;与ECPR组相比,CP-ECPR组大鼠转机30 min后脑温由36.37±0.24℃降低至26.74±0.47℃（P＜0.05）,而两组间的体温差距较小。（2）ELISA结果显示,与Sham组相比,ECPR组大鼠S-100β蛋白（S-100βprotein,S100β）、神经特异性烯醇（neuron-specific enolase,NSE）和泛素羧基末端水解酶L1（ubiquitin C-terminal hydrolase-L1,Uch-L1）的血清浓度均显著性升高（P＜0.05）,但在SHCP技术的辅助支持下,CP-ECPR组上述指标明显降低（P＜0.05）,说明SHCP技术可减轻ECPR大鼠的脑损伤。（3）HE染色结果显示,Sham组大鼠海马CA1和CA3区椎体细胞形态完整,结构清晰,其余两组可见不同程度的病理损伤。与ECPR组相比,CP-ECPR组大鼠海马CA1区的病理学评分更低（P＜0.05）,意味着CP-ECPR组大鼠的神经损伤程度有所缓解。（4）Nissl染色结果显示,Sham组大鼠海马CA1和CA3区椎体细胞数量多,Nissl小体丰富。与Sham组相比,ECPR组染色显著变浅,Nissl小体的数量明显减少（P＜0.05）。经SHCP技术的支持,与ECPR组相比,CP-ECPR组着色更深,海马CA1区正常神经元数目增多（P＜0.05）,说明SHCP技术对ECPR大鼠的神经元具有保护作用。（5）RNA-seq结果显示,ECPR组与CP-ECPR组脑组织的DEGs共有594个,其中CP-ECPR组的下调DEGs达523个。KEGG pathway分析表明大多数DEGs参与了“TNF signaling pathway”、“Cytokine-cytokine receptor interaction”、“NFkappa B signaling pathway”和“Toll-like receptor signaling pathway”等炎性相关信号通路,提示SHCP的应用与ECPR大鼠炎症通路的下调有关。（6）q RT-PCR结果显示,与ECPR组相比,CP-ECPR组Il6、Ccl2、Cxcl1和Icam1 m RNA表达水平均明显降低（P＜0.05）,证实了RNA-seq结果。（7）Iba1免疫组化结果显示,Sham组海马区小胶质细胞分布稀疏,细胞突起较多且细,ECPR组Iba1+小胶质细胞体积增大,细胞突起少而粗短,并且数量显著增多（P＜0.05）。在SHCP技术的辅助下,CP-ECPR组Iba1阳性细胞数量明显减少（P＜0.05）,表明SHCP技术可抑制ECPR大鼠小胶质细胞的激活。（8）ELISA结果显示,ECPR组和CP-ECPR组脑组织和血清的IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α含量不同程度高于Sham组（P＜0.05）。相比ECPR组,CP-ECPR组上述指标均明显降低（P＜0.05）,说明SHCP技术能够减轻ECPR大鼠的炎症反应。结论:本实验成功建立了窒息性CA大鼠ECPR模型,并通过一种新颖的低温治疗方式,即SHCP技术实现了对该动物的选择性脑冷却。数据表明,SHCP技术能够减轻ECPR大鼠的脑损伤程度,其脑保护机制可能主要与抑制炎症反应有关。本研究为改善ECPR患者的神经预后提供了新思路及相应的理论依据,未来仍需进一步验证该技术的安全和有效性。