目的：探讨褪黑素（MT）能否通过抑制铁死亡缓解布比卡因脊髓神经毒性。方法：将36只成年雄性SPF级SD大鼠随机分为3组：生理盐水组（N组）、布比卡因组（B组）、褪黑素与布比卡因共处理组（BM组），各组于0 d、1 d、2 d、3 d测定最大抗伤害效应百分比（%MPE）、BBB评分进行行为学评估，并于给药后3 d取材，取腰膨大处脊髓组织进行HE、尼氏染色观察各组脊髓组织神经元病理损伤情况和神经元存活数量，透射电镜观察线粒体超微结构改变，多重免疫荧光检测活性氧（ROS）表达水平，ELISA检测谷胱甘肽（GSH）、丙二醛（MDA）、铁含量，western blotting检测脊髓组织GPX4、4HNE的蛋白表达水平。结果：与N组比较，B组%MPE升高，BBB评分降低，脊髓组织空泡增多，存活神经元数量减少，脊髓组织损伤程度较重，线粒体缩小，双层膜密度增加，线粒体嵴消失或断裂，ROS、MDA、铁含量增多，GSH降低，4HNE蛋白表达升高，GPX4蛋白表达降低（均P<0.05）。与B组比较，BM组%MPE降低，BBB评分升高，脊髓组织损伤较轻，脊髓组织空泡减少，存活神经元增多，线粒体损伤改善，ROS、MDA、铁含量下降，GSH升高，4HNE蛋白表达降低，GPX4蛋白表达升高（均P<0.05）。结论：MT可抑制铁死亡，从而缓解大鼠鞘内注射布比卡因引起的脊髓神经毒性。