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脑缺血模型中最常用的小型哺乳动物包括啮齿类动物、家兔等，其中啮齿类动物，主要包括大鼠和小鼠，在脑缺血模型的制作方面具有明显的优势：①脑血管解剖特点与人类比较接近；②有关大鼠生理、生化、形态及药理等方面的实验资料比较丰富，有利于进行研究和比较；③价格低廉，可进行大量的重复实验；④纯种鼠属近亲交配，生物学性状相对一致，脑血管解剖和生理功能变异较小；⑤大脑体积小，有利于进行固定染色及病理组织学观察。因此，相对于其他动物，大鼠更多地被选用进行脑缺血模型的制作和相应的临床药物试验。啮齿类动物局灶性缺血模型是最常用的模型。
开颅电凝阻断法是由Tamura等于1981年建立的，也称Tamura模型。在麻醉大鼠耳眼连线的中点垂直切开皮肤、钻孔，于大脑上、下动脉间用缝合线结扎大脑中动脉，造成大脑中动脉支配区局灶性脑缺血模型。由于该方法可同时导致大鼠皮质和基底节缺血，被认为是最接近人类脑卒中的标准动物模型，适用于脑缺血后长期神经功能缺失的康复及介入治疗的研究。在之后的研究中，Bederson等通过对大脑中动脉阻断的准确位置和程度与神经病学结果关系的细致观察，发现必须将豆纹动脉和小的皮质分支与近、远端血供侧支分开方可形成恒定的梗死灶。采用大脑中动脉近端结扎，血流中断后将其结扎点远心端切断，可造成较大缺血灶的局灶性缺血模型，模型的成功率很高。大脑中动脉的梗死部位影响着组织学损害以及神经功能缺损的严重性。电凝靠近嗅束侧的大脑中动脉，由于基底节区得到豆纹动脉的血供，只产生皮质梗死；而电凝大脑中动脉的起始处，则产生皮质和基底节区复合梗死。在大脑中动脉各个位置进行电凝能够产生许多处梗死，从单纯的皮质梗死到皮质和基底节区的复合梗死。因此，该方法通过电凝MCA不同部位，造成模拟不同皮质供血区的脑梗死模型。
由于脑卒中的病因主要是血栓栓塞或局部血栓形成，治疗方法主要是溶栓治疗。因此，1982年Kudo等将血凝块分段并注入颈内动脉，不仅导致了颅内栓塞，而且引起了颅外栓塞。这可能是由于血凝块弥散到颈内动脉主要分支的翼腭动脉所引起。为防止颅外栓塞，Overgaard等对该模型进行了改良，结扎了翼腭动脉、甲状腺动脉、枕骨动脉，再将血凝块注入颈总动脉。但这些步骤并不能防止对侧半球栓塞，因为凝血块可通过Willis环游离到对侧半球。随后，Zhang等人改良了这种自体血栓模型，他们将导管插入颈内动脉，将凝血酶注入微导管，在导管内制备血凝块，然后将血凝块注入颈总动脉，阻塞大脑中动脉，诱导产生不同体积的大脑缺血性损伤。该团队在 Nature Protocols 杂志详细介绍了该方法的制备过程。操作过程包括在距大脑中动脉2～3cm处插入PE-10管，管中含有10U/μl的凝血酶，用连在PE-10管上的注射器抽取10μl血液入管，插管停留在此处约15分钟，以便让管内血栓形成。阻塞一定时间后，可以通过注入重组组织型纤维蛋白酶原激活剂（rt-PA）溶栓，发生再灌注。目前应用较多的是先从大鼠股动脉抽血，在体外制作并处理血栓，最后通过导管将血栓打入大脑中动脉，制造脑缺血损伤。该方法制造的模型，可以模拟脑卒中的发病过程以及应用rt-PA溶栓的治疗过程。因此，该模型是最常见的转化研究中采用的脑缺血-再灌注模型。
本模型是Watson等于1985年首先建立的。研究者将大鼠头部固定于立体定位仪上，切开皮肤，暴露颅骨，尾静脉或股静脉注射光敏材料玫瑰红B（孟加拉红），用特定波长光源照射切口处颅骨，光线透过颅骨与血管内的光敏物质接触，激发光化学反应，引起内皮细胞过氧化，释放自由基，导致血管内皮损伤，诱发血小板聚集而形成血栓，形成大脑皮质梗死，但缺乏半暗带。在随后的研究中，通过改变光照的强度和时间，可诱发皮质缺血并伴随着类似半暗带的区域。该方法由于血管选择相对特异性，因此梗死部位也相对特异。小鼠光化学诱导血栓模型同大鼠光化学诱导血栓模型的制作方法类似，区别在于小鼠不用开颅暴露MCA，减少了手术导致的损伤；另外光照的强度和次数都有所减小。
内皮素是1988年日本学者Yanagisawa等从培养的猪主动脉内皮细胞中分离纯化出的一种由21个氨基酸残基组成的活性多肽，是迄今所知最强的缩血管物质，作用时间持久。该物质可直接作用于大脑中动脉，通过减小脑血流造成局部缺血性损伤。Fuxe在1989年研究发现ET-1在大鼠脑中可以引起损伤。利用ET-1制作脑缺血模型的大致步骤是，立体定位仪固定好大鼠，头皮正中切口后开颅，穿破硬脑膜，对脑皮质进行定点注射。进一步研究显示，对大鼠进行脑内微量注射ET-1构建缺血模型，发现脑组织损伤程度与开颅制作的永久性大脑中动脉闭塞相似。
Windle等对大鼠脑部不同位置注射ET-1以寻找构建模型最为可靠的方法，通过研究发现局部注射的方式可以较为精确地控制梗死体积。常用的在大脑中动脉附近注射ET-1的方法建模成功率最低；在皮质及纹状体联合注射产生的效果与大脑中动脉闭塞相仿，成功率高，稳定。ET-1法诱导血管收缩模型可以采用两种操作方法：第一，剪除颞骨，暴露大脑中动脉，将ET-1直接注入大脑中动脉附近；第二，脑内定位，用微量注射器注射ET-1于大脑中动脉附近。第二种方法对外科手术的技巧要求相对较低，术后没有并发症（进食困难），并且再灌注充分。
但是，目前很难通过ET-1构建小鼠脑缺血模型。采用大鼠相同剂量时，小鼠不会出现脑梗死，但是加大剂量后，产生毒性作用，导致小鼠模型死亡。
线栓阻断法的短暂性大脑中动脉阻塞模型是目前最为常用的模型。由于它的可重复性、可操作性以及与人类脑血管疾病症状的相似性等特点，至今仍得到广泛的应用。1985年日本学者Koizumi首次描述了线栓法阻塞大鼠大脑中动脉，将尼龙线自雄性SD大鼠的颈外动脉插入，然后引入颈内动脉，使其穿过大脑中动脉起始部，阻断大脑中动脉，造成大脑中动脉供应区血流中断，导致局灶性缺血。缺血一定时间后，将线栓慢慢抽出恢复血流进行再灌注。此法诱发的缺血再灌注和永久性缺血性损伤程度有所差别，永久性缺血后梗死体积较短暂性缺血后的大。
1989年Longa等发现模型的可重复性和面积似乎受到许多具体因素影响，如线栓直径、栓头涂层（硅酮或多聚赖氨酸）、线栓插入深度等。这些与梗死体积和神经功能评分直接相关，并对Koizumi的制备方法进行了改进。目前多数文献中均采用Longa的血管内线栓阻断法，或在此方法上进行一些改良的模型。寻找一种内在性质均一、具有一定硬度和弹性的线栓，是进一步提高线栓法大鼠大脑中动脉阻塞模型成功率的关键。
由于啮齿类动物存在较为广泛的侧支循环，因此为了诱导更广泛的脑缺血，常制备全脑缺血模型。啮齿类动物全脑缺血模型包括双动脉、三动脉、四动脉阻断缺血模型，心搏骤停诱导全脑缺血模型，以及通过提高脑脊液压力、颈部止血及断头法、缺血-缺氧制作的缺血模型，这里我们只对最常用的前几种模型进行介绍。
该模型是1972年Ekolof等建立的，即阻断双侧颈总动脉配合动脉放血造成低血压（40～50mmHg）而形成前脑缺血，因为单纯结扎双侧颈总动脉不足以使脑血流量降低至缺血和能量代谢紊乱的程度。该模型曾用于脑缺血后诱导形成高碳酸血症及缺氧的区域性血流动力学变化、脑缺血后磷脂和能量代谢、组织病理学以及亚低温脑保护的研究。但是，该模型现在已经很少应用。
该模型最早在1985年由Kameyama等报道。经麻醉大鼠颈正中切口，分离双侧颈总动脉，结扎延髓腹侧面上的基底动脉，通过双侧颈总动脉的关闭和开放实现全脑缺血再灌注。该模型已广泛用于脑缺血的药物及方法的研究，也用于评价脑缺血易损伤区，特别是海马神经元的损伤和保护及其机制。
该模型由Pulsinelli等于1979年首先报道，四动脉阻断即是指阻断双侧颈总动脉和双侧椎动脉。首先在麻醉状态下，分离双侧颈总动脉，在双颈总动脉放入套扣并外置备用，电凝或结扎双侧椎动脉。24小时后，清醒状态下经外置套扣关闭双侧颈总动脉而形成全脑缺血，并可在一定时间放开而实现再灌流。该方法是国际公认的血管性痴呆模型的制备方法，可以用于神经保护药物及评价海马神经元的研究。
小鼠脑缺血模型在研究缺血性脑损伤的分子机制中起着非常重要的作用，由于基因工程更加容易操控小鼠，因此转基因模型更多采用小鼠模型进行脑损伤病理过程、神经保护作用等相关研究。与大鼠相比较，小鼠脑缺血模型的操作基本相似，但是由于模型动物更小，因此操作稍显复杂和精细。本文将不再详细介绍小鼠模型制备过程。
相对于狗、猴等大动物，家兔因其血管结构与人接近、脑体积较大，特别是便于实验操作，也是较理想的脑缺血动物模型。经眶入颅结扎或夹闭大脑中动脉起始部是制作兔大脑中动脉闭塞性脑缺血模型的主要方法；用线栓法制作家兔大脑中动脉脑缺血模型也是较为常用的模型制备方法；另一种常用的方法是采用导管法引入栓子，制备家兔脑缺血模型。
同大、小鼠开颅阻断缺血模型一样，经眶入颅结扎或夹闭方法需要开颅直接阻断家兔供血动脉。根据手术途径，开颅建立局灶性脑缺血模型有以下两种：经眶入颅阻断缺血模型；经眶后入颅阻断缺血模型（电凝大脑中动脉法）。前一种方法需要摘除眼球，顺着眼眶向下逐步剥离出大脑前动脉、大脑中动脉，对血管进行夹闭，造成脑缺血损伤。这种方法开窗暴露大脑中动脉较为迅速，成功率高，但是手术过程中需要摘除家兔眼球，对视觉器官、视神经影响较大。第二种方法不需要摘除眼球，也能较好地暴露大脑中动脉，但是由于手术入路因素，影响了颅腔的完整性，可能会出现一些并发症，如颅内压改变、蛛网膜下隙出血等。总之，经眶入颅结扎或夹闭大脑中动脉的方法缺血效果可靠，但是手术损伤较大，术中出血较多，而且会造成局部脑膜及脑组织损伤，尤其是进行磁共振研究时，手术造成的局部改变常引起较严重的伪影，影响实验结果的评估。
同啮齿类动物线栓法制备脑缺血模型相似，线栓法制备家兔大脑中动脉脑缺血模型也需要采用特定线栓、闭塞大脑中动脉，使局部脑血流下降达到局部脑缺血的阈值。Molnaur等最早建立了不开颅法的兔脑缺血再灌注模型，即将直径约0.40～0.45mm的银球焊接到一细线上，然后经颈内动脉将小球注射至大脑中动脉以阻塞同侧的大脑中动脉。闫峰等制备了改良线栓，将PE50导管用酒精灯烘烤加热，前部被拉伸变细，使之头端比大脑中动脉起始部略细，直径约0.4～0.5mm。同时选用合适的钓鱼线作为导丝插入导管内，在导管头部周围涂沾硅胶使其成光滑球形。从颈外动脉切口处将特制的导管经颈外动脉残端向颈内动脉缓缓插入并固定，观察局部无脑血流，将其作为动脉阻塞的开始时间。该方法简便、稳定可靠且重复性好，很好地模拟了局部脑缺血的发病过程。
与大鼠局部血栓注入缺血模型相类似，导管法引入栓子缺血模型同样是利用导管将栓子注射到家兔大脑中动脉。结扎颈外动脉发出第一分支处，然后用微动脉夹暂时夹闭颈总动脉和颈内动脉，在颈外动脉结扎处的远端将其剪短并反折，使颈外动脉残端与颈内动脉成一直线。从颈外动脉处用显微剪剪开一个小切口，将充满33U/ml的肝素化生理盐水接有24G注射器的导管（直径2mm）从切口处插入并用缝合线结扎固定。在这一过程中应尽量避免气泡混入。用充满生理盐水的不带针头的注射器吸入自体血栓于口端，连接注射器和导管。首次注入3ml的生理盐水经导管将自体血栓推入颈内动脉内。该模型更贴合于临床上的脑栓塞，与人类常见的血栓栓塞性脑缺血发生发展过程相似，适合于作各种脑缺血的实验研究，尤其对溶栓治疗的研究。但是该方法所制备的家兔脑缺血模型存在几个方面的不足，需要特别关注，血栓注入后发生游离，会使对侧血管受损。血栓会发生不同程度的自溶，影响缺血效果。
神经保护是目前缺血性卒中治疗的重要目标，但是截至目前，全球范围内神经保护治疗相关实验中，多项动物模型研究和近百个临床试验均未成功。但是，低温治疗对心搏骤停和新生儿缺血性脑病具有明确的神经保护作用，临床前研究提示低温是最具有临床转化前景的神经保护方法。如何创造更好的低温条件，发挥更大的神经保护作用，降低低温造成的不良反应，仍然是研究的热点和难点。
按照低温的作用效果，在临床环境中诱发低温的方法可分为：全身低温和局部低温。全身降温可通过药物、全身体表降温、血管内等方法而实现；局部降温可通过血管内冷盐水灌注或局灶性颅内植入降温装置实现。全身低温可以显著降低组织代谢，减少氧耗。提高器官对缺氧的耐受性，因而组织或器官耐受循环暂停的时间能有显著的延长。主要适用于一些复杂的心血管、颅脑等手术以及脑缺氧的患者。但是，全身低温对机体影响较大，血压、脉搏、呼吸等重要生理指标容易受到严重影响，例如易于出现心室纤颤等。相对于全身体温方法，局部低温冷疗能够降低全身低温不良反应的同时，针对性地降低局部低温，降低局部组织代谢，减少氧耗。提高器官对缺氧的耐受性。按照降温水平，国际上将低温划分为轻度低温（mild hypothermia）——33～35℃，中度低温（moderate hypothermia）——28～32℃，深度低温（profound hypothermia）——17～27℃和超深低温（ultraprofound hypothermia）——2～16℃。温度越低，降低组织代谢和减少氧耗的作用越强，但是不良反应越大，所需时间越长。根据近期基础和临床研究发现，28～35℃轻中度低温（也称为亚低温）对实验性缺血和实验性颅脑损伤具有显著的治疗保护作用。我们将根据最新研究进行，对不同低温方法（低温诱导时间、持续时间、低温深度）对缺血性脑卒中及其他颅脑损伤的保护作用进行总结分析。
物理降温包括最常用的局部酒精降温、冷却毯、冷却液、冷却头盔，冰水灌洗、强制空气等方法。物理降温通常方法或媒介本身不具有侵袭性，因此较为广泛地应用。物理降温是最早应用的低温神经保护方法，也用于心搏骤停和新生儿缺氧脑病的研究。表面冷却使用通过皮肤对流降温的方法。由于热量必须通过组织层进行交换，所以实现目标温度的速度较慢。随着患者与皮肤的生理血管收缩反应，热交换持续下降。温度调节和维持的控制变得具有挑战性，导致冷却无效和目标温度超调，如果再升温过快，会导致危险的颅内压反弹升高。
Kawai N采用线栓模型制备大鼠局部脑缺血模型，观察物理降温对脑卒中的保护作用。通过在动物的上面和下面用冷水循环的毯子实现低温降低。在MCA再灌注前30分钟开始冷却，达到再灌注时的低温状态。45～60分钟内，大脑温度逐渐下降到目标温度，随后通过水毯和加热系统的结合，保持在33℃。低温后的模型大鼠梗死体积（105+39mm 3 ）明显低于正常组（254+28mm 3 ）。为进一步提高降温速度，Zhang等通过线栓法建立大鼠缺血模型，急性期采用物理降温加药物治疗方法，物理方法是在缺血大鼠下放置冰垫，药物是低剂量二氢辣椒素（L-DHC）。全身体温（直肠温度）维持在31℃后。实验证明联合（L-DHC/I）组在38分钟内达到目标温度，而单纯冰垫组则在50分钟内达到目标温度，L-DHC/I诱导的降温速率［（0.18±0.03）℃/min］明显快于其他各组。再灌注24小时，缺血导致大脑半球49.5%±12.4%的梗死体积，冰垫组模型的梗死体积为47.9%±10.3%，L-DHC联合冰垫将梗死体积进一步降低至18.2%±5.8%。一项探索急性期低温与长期预后关系的研究，通过线栓法建立小鼠局部脑缺血模型后，通过颅骨外局部给予物理降温装置实现模型的局部MCA供血区的选择性低温，不仅发现急性期具有神经保护作用（死亡率从31.8%降至0%），还在脑缺血后慢性期发现明确的神经保护作用，脑白质完整性显著提高，电生理学也提示急性期局部低温可以显著改善动物模型亚急性期神经电活动。即在小鼠脑缺血期间或之后，短暂和选择性脑低温不会增加局部脑血流量，促进实验性脑卒中后早期和晚期的感觉运动和认知恢复，预防实验性脑卒中再灌注后早期血脑屏障通透性增高，防止免疫细胞浸润，并抑制实验性脑卒中后的促炎反应，刺激缺血/再灌注损伤后小胶质细胞和巨噬细胞向抗炎表型分化，促进脑缺血再灌注损伤后白质的完整性。另一项研究采用电凝大鼠大脑中动脉，双侧颈总动脉（CCA）闭塞1小时制作模型，亚低温通过向大鼠体内喷洒100%酒精来诱导亚低温（30℃）；温度由大鼠下方的加热垫和大鼠上方的顶灯控制，体温调整到30℃+0.5℃（缺血开始前10分钟），并在CCA闭塞期间维持1小时。CCA释放后，缝合伤口，体温升高到37℃+0.5℃。在卒中后72小时评估梗死体积，结果显示37℃和30℃时组间有差异。亚低温抑制大鼠脑组织炎症及减轻脑卒中所致免疫反应，低温可以抑制基因表达和脑缺血后白细胞的浸润以及炎症反应。上述研究充分证明了物理降温对于缺血再灌注脑损伤的神经保护作用，联合药物等方法，可以显著提高物理降温的效率（降温速度和神经保护效果）。
对于多个血管永久性闭塞脑损伤，物理降温是否有效仍然值得深入探索。Masatoshi通过三血管夹闭建立缺血模型，通过模型身体上施加冰块来进行物理降温。使温度保持在目标温度（31.5、28.5或25.5℃）20或60分钟，低温预处理后，使用加热灯将动物重新加热至37.0℃。仅在28.5℃或25.5℃的低温预先处理作用后，模型缺血后的梗死体积显著低温对照组，在低温预处理（31.5℃）并未观察到保护作用。同时低温预处理（28.5℃，20分钟）的保护效果可以持续到缺血后7天，低温预处理组梗死灶（73.6+6.0mm 3 ）显著低于对照组（98.6+5.6mm 3 ）。由于模型对于31.5℃的预处理温度具有最大耐受性，研究者进一步分析预处理持续时间（20～60分钟）的效果。增加低温预处理时间（60分钟），并未显著降低低温预处理的梗死体积，但是均低于对照组梗死体积。在缺血前低温治疗可以显著减少脑梗死，保护程度随着低温程度的加深而增强，但不受低温刺激持续时间延长的影响。这些发现表明，低温诱导的快速耐受和延迟耐受的机制有着根本的不同。在可预测的缺血事件中，短暂的低温可以提供一种快速诱导短暂组织保护的方法。通过三血管夹闭建立脑缺血模型，在暴露的头盖骨上冷却盐水，必要时在身体上敷上冰袋，达到轻度和中度低温。达到低温的时间约30～45分钟。在血流再通30分钟后，使用加热垫和灯对体温过低的动物进行加热程序，20分钟后恢复正常体温。常温组缺血前、缺血中、缺血后TMT的平均值为35.8～36.2℃，轻度低温组为33.0～33.5℃，亚低温组为27.5～29.2℃。术中直肠温度的平均值在常温组36.3～37.0℃，亚低温组34.9～35.6℃，亚低温组33.9～34.1℃。低温显著降低了梗死的绝对体积和梗死体积的百分比。轻度低温组梗死体积减少了22.4%（从对照组的214.5mm 3 减少到166.5mm 3 ），而在亚低温组，梗死体积减少了49.5%（从对照组的214.5mm 3 减少到108.2mm 3 ）。
采用双动脉闭塞建立全脑缺血模型，将冰袋敷在大鼠两侧，将动物仰卧在覆盖着毛巾的冰袋上，达到目标温度（31.5～32.5℃），以线粒体酶活性降低作为整体组织损伤评估指标，结果显示未经治疗组线粒体酶活性下降39%。接受低温治疗后，模型动物其脑损伤明显减轻，线粒体酶活性下降22%。大鼠模型经6小时低温处理后，脑含水量较未经治疗的缺血大鼠模型显著降低。通过闭塞四动脉建立脑缺血模型，大脑温度的调节是通过操纵动物头部上方的一个小的高强度灯来完成的，或者根据需要用高速风扇向头部表面吹入冷空气。低温和常温动物的大脑温度分别保持在30℃±0.5℃和36.4～37℃。结果，常温缺血动物在整个海马CA1区表现出大量的CA1细胞丢失。剩余存活神经元的定量计数表明，每只动物的神经元数量少于假手术动物的50%，与常温缺血对照，低温缺血组可见大量存活的CAI神经元。
以上基础研究均显示，物理降温可以显著降低急性脑缺血后的脑损伤，但是这种保护作用与低温起始时间（delay）、持续时间（duration）、深度（depth）密切相关。但是，近期临床研究显示，由于急性脑缺血后治疗时间窗较短，在大部分低温转化临床研究中，通常采用物理降温方法，患者接受低温治疗时间通常较晚，达到目标低温的时间较长，因此存在低温诱导速度较慢等问题。如何提高低温效率、增加临床转化适用性，始终是转化研究的难点和重点。
利用药理学药物在中央体温调节靶点和缺血级联反应上的作用，可以实现治疗性低温的神经保护作用。药物低温具有低温时间、低温深度可控性，寒战等不良反应发生率低等优点。迄今为止，有8类低温诱导药物包括大麻素、阿片受体活化剂、瞬时受体电位vanilloid（TRPV1激动剂）配体、神经紧张素、甲状腺素衍生物、多巴胺受体活化剂、低温诱导气体和腺苷酸。其中阿片、TRPV1配体、神经紧张素、甲状腺素家族以及大麻素和阿片家族的体温调节作用已经显示出抗颤抖作用。
国外一个团队研制了一种新的多肽类化合物——选择性的神经降压素受体1（NTR1）激动剂，可在啮齿类动物和灵长类动物中有效地诱导出调节性低温。前期研究表明，缺血时和缺血后给予这些化合物可明显减弱缺血性和出血性脑损伤，对抗脑机械创伤，促进功能恢复。这种NTR1化合物诱导的低温，或者称为药理诱导性低温（PIH）或药物低温，提供了一种新的治疗急性脑卒中的策略。药物诱导低温的保护机制在于这些化合物可穿过血脑屏障（BBB），作用于温度控制区域的中央“设定点”和抑制多个通路，从而中枢性地迅速降低脑温和体温。由于它们的这种中枢机制，这些化合物在降温过程中不会引起寒战，同时间隔1.5小时给药可以维持低温状态达到6小时。因此NTR化合物的药物低温的应用不需麻醉或全身麻醉。我们团队及国外团队研究结果均显示，物理低温和药物低温联合可以显著增加低温效率，降低低温相关不良反应，具有更好的临床转化前景。
动物在冬眠过程中，平均脑血流量降低至活动状态的10%以下，且葡萄糖利用率降低近98%。而当人类发生急性脑缺血时，由于脑血流的快速中断，可以在数秒内出现脑损伤和永久性脑功能障碍。如果可以诱导一种类冬眠状态，将自然冬眠过程的生理代谢改变应用于缺血性卒中患者，或许可获得自然冬眠状态下强有力的神经保护作用。
吩噻嗪类药物于1951年首先合成，该类药物对脑缺血的神经保护作用也是诱导冬眠的最新研究方向。氯丙嗪和异丙嗪是最主要的两种吩噻嗪类药物。最初，氯丙嗪应用于手术麻醉，此后应用于控制患者的精神状况。至今，氯丙嗪仍然是世界卫生组织公认的基础抗精神病药物之一。早在研发该药物之初，研究人员发现，该药物因可降低体温及有镇静疗效而具有诱导人工冬眠的作用。研究发现，氯丙嗪具有低温诱导、促进血管舒张、抑制寒战发生的作用。与固有的体温调节机制不同，氯丙嗪可使体温降低得更平稳、迅速。氯丙嗪可作用于多巴胺受体从而抑制葡萄糖摄取。有报道显示，较高剂量的氯丙嗪（10mg/kg）可以单独用于大鼠模型的低温诱导。常规的治疗性低温若欲获得持久而肯定的保护作用，则需要在有限的时间内达靶温度、一定低温深度、足够持续时间及缓慢复温过程。然而，随着低温深度及持续时间的延长，其不良反应随之增加。因此，若氯丙嗪能够缩短诱导低温的时间，并增加机体对低温的耐受性，将使得治疗性低温在脑缺血的临床治疗中更为可行。联合氯丙嗪和低温治疗已经有效应用于肾脏及心肌缺血的治疗，然而，在神经保护领域仍是一个新的研究方向。近期研究发现，氯丙嗪对大鼠大脑中动脉闭塞模型具有神经保护作用。大脑中动脉闭塞模型建立后，立即分别以0.5～20mg/kg剂量对不同亚组大鼠腹腔内注射氯丙嗪，结果显示，大鼠脑梗死体积均显著减低，其中10mg/kg剂量组效果最明显。尽管氯丙嗪对缺血具有肯定的神经保护作用，但是仍需深入研究以确定理想的治疗剂量和治疗时间窗。
一项研究通过线栓建立小鼠脑缺血模型，通过两次药物治疗，第一次在缺血前1小时，第二次在缺血后12小时。每次异丙嗪剂量为10mg/kg。异丙嗪溶液由异丙嗪溶于0.9%的氯化钠溶液组成。在小鼠短暂性MCA闭塞模型中测试了异丙嗪，神经学检查从1.69（对照组）提高到1.08（异丙嗪），脑梗死体积从对照组的73.7mm 3 降低到异丙嗪组的34.6mm 3 ，具有统计学意义。另一项研究利用线栓法建立脑缺血模型，实验使用加热灯和垫子将直肠温度维持在36.5～37.5℃。氯丙嗪和异丙嗪（C+P）给药在2、4和28小时MCAO±再灌注的所有缺血模型中，在缺血开始后2小时，以4、8、12或24mg/kg的剂量将氯丙嗪和异丙嗪（1∶1）混合在3ml生理盐水中。在1～2小时后加入第二次注射，注射量为原剂量的三分之一，以增强药物的效果。给药后约2小时，体温达到最低水平，3种不同剂量的体温分别为35.7℃（8mg/kg）、32.3℃（12mg/kg）和30.5℃（24mg/kg）。这些温度在长达12小时的时间内保持显著的下降，此后又恢复到正常水平。2小时MCAO，缺血大鼠体温维持在37.0℃，低剂量（4mg/kg）（39.4%）和高剂量（8mg/kg）（35.7%）C+P的梗死体积比非治疗组（50.3%）梗死体积减小，高剂量组梗死体积减小更大。当剂量增加到12mg/kg（31.6%）和24mg/kg（28.8%）时，脑梗死体积进一步增大。与未经治疗的脑卒中组相比，无论是4mg/kg还是8mg/kg C+P，神经功能缺损均显著减少。C+P治疗4mg/kg或8mg/kg可显著降低神经功能缺损。另一项研究发现，异丙嗪对常氧和缺氧大鼠脑能量代谢的影响，模型是通过夹闭大鼠颈动脉来完成的，当动物处于呼吸稳定状态时，腹腔注射异丙嗪（25～100mg/kg）。在常氧系列中，继续使用30%氧气-70%氮气混合气体，而在低氧血症系列中，减少氧气流量并用氮气代替，以产生约30mmHg的动脉氧气分压。低氧血症少血型组动物在减少氧气血流的同时，增加右侧颈动脉闭塞。在动脉氧气分压和酸碱参数不变的情况下，正常氧动物服用异丙嗪与平均动脉血压逐渐降低（50～100mg/kg组， P ＜0.05）。与正常氧组相比，所有低氧动物的动脉血氧分压（26～34mmHg）、二氧化碳分压（27～32mmHg）、pH（7.05～7.20）和平均血压（75～120mmHg）均显著降低。所有动物的体温被人为地维持在36.5～37.2℃的范围内。正常氧动物服用异丙嗪导致代谢变化模式，其特征是丙酮酸、乳酸和苹果酸（25mg/kg组）最初降低，随后葡萄糖和天冬氨酸增加（50～100mg/kg组）。异丙嗪对大鼠脑组织ATP、ADP、AMP、柠檬酸、a-酮戊二酸和谷氨酸含量无明显影响。
血管内低温是在缺血性脑卒中的早期试验中应用最广泛的研究方法。带有热交换元件和外部控制单元的血管内导管。冷冻后的溶液在一个封闭的回路中循环进入热交换元件，允许从血液中进行有效的热交换，而不需要将液体输送到患者体内。它允许同时加热表面以减少颤抖。该冷却单元可连续监测温度，并可根据预定的算法控制冷却和再加热的速率。
在2002年Ding等评估了预再灌注冲洗对大鼠脑卒中模型的冷却效果。短暂的大脑中动脉闭塞（tMCAO）实现了空心腔内纤维。在脑缺血2小时后，分别在23℃和37℃下，以2ml/min的速度通过灯丝灌注共7ml等渗生理盐水到缺血区域。23℃和37℃盐水灌注均可显著减少再灌注后48小时的梗死体积并改善神经功能结果。2004年Ding等采用线栓模型阻断大鼠大脑中动脉3小时，在再灌注前，在大脑中动脉供血区域局部注入6ml冷盐水（20℃）10分钟，冷盐水输注可迅速而显著地降低大脑皮质的温度从37.2℃+0.1℃到33.4℃+0.4℃和纹状体从37.5℃+0.2℃到33.9℃+0.4℃，在再灌注后，显著的低体温持续了60分钟，显著减少梗死体积（大约90%）。2009年Zhao等在研究动脉内冷盐水灌注引起的局部亚低温延长了大鼠短暂性局灶性缺血再灌注损伤发生的时间窗中，采用线栓模型，在缺血1.5、2、2.5或3小时中，从血液再灌注前10分钟开始，以0.6ml/min的速度冲洗6ml 20℃生理盐水溶液，在1.5、2、2.5和3小时缺血组中，冷盐水迅速降低了皮质中MCA供应的缺血区域的温度，从37.0～37.1℃降低到32.8～33.2℃，纹状体的温度从37.3～37.5℃降低到33.2～33.3℃，结果与未局部灌注盐水的缺血组相比，局部灌注盐水1.5、2、2.5小时的缺血区平均总梗死体积（16.79%+2.51%、23.09%+4.63%、25.19%+7.82%）显著降低（ P ＜0.001），而局部盐水灌注3小时缺血组的平均梗死总体积（43.30%+2.62%）与未局部盐水灌注组无显著差异（ P =0.054）由此可以考虑将治疗时间窗延长到2.5小时。在颈动脉灌注冷硫酸镁来验证是否对大鼠短暂性大脑中动脉有保护作用，实验通过线栓制作大鼠大脑中动脉闭塞模型，对比15℃冷硫酸镁溶液和15℃冷盐水溶液与37℃的硫酸镁和37℃的盐水灌注后对梗死体积的影响。硫酸镁以120mg/kg的剂量溶解在无菌生理盐水中，灌注前，8ml的硫酸镁（15℃或37℃）或生理盐水（15℃或37℃）缓慢连续地通过导管注入，使用输液泵控制输液速度0.4ml/min20分钟，结果显示接受局部冷盐水灌注（降低48%）或局部冷镁灌注（降低65%）的小鼠的梗死体积明显小于脑卒中对照组的小鼠（ P ＜0.001）。此外，冷镁处理的大鼠与冷盐水处理的大鼠相比，梗死体积显著减少（ P ＜0.01）。与对照组相比，局部常温灌注并没有改变梗死体积，由此得出局部输注冷镁或冷生理盐水的动物明显（ P ＜0.001）减少了神经功能缺损。此外，MCAO后局部冷镁输注对神经功能预后的改善要大于单独输注冷生理盐水。
Wang等在正常恒河猴模型上验证局部低温效果。经股动脉穿刺后，将微导管到达右侧大脑中动脉水平段，经导引导管及微导管内造影确认微导管位置正确。冷的林格氏液（4℃）100ml经过微导管注入大脑中动脉。经大脑中动脉局部灌注冷的林格氏液能迅速降低大脑皮质和纹状体区的温度，在皮质，降幅从37.7℃±0.1℃降低到34.0℃±0.6℃，在纹状体从37.6℃±0.1℃降至33.9℃±0.3℃。局部大脑中动脉灌注乳酸林格氏液20分钟后大脑温度降到最低的治疗温度。因此，局部血管内低温具有降温速度快以及血管内介入方法可以协同应用的巨大优势。我们团队近期研究显示，通过微导管局部注射低温盐水，可能实现局部低温，对恒河猴局部脑缺血模型具有明确的神经保护作用，同时并未影响动物模型的重要生理指标。
血管内低温由于其降温高效、操作微创性特点，特别是可以与动脉取栓等治疗实现共同操作，因此在“动脉取栓”治疗缺血性脑卒中的时代具有良好的转化应用前景。
（吴迪 姚添奇 师敬飞 罗玉敏）
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