本发明公开了一种治疗缺血性脑损伤的小肽TAT?AVPY及其应用,所述小肽TAT?AVPY的全序列为:H?YGRKKRRQRRR?AVPY?OH,如SEQ ID NO:1所示。使用本发明小肽TAT?AVPY后,可以降低XIAP与proaspase?9(Casp9)的结合,减轻proaspase?9与XIAP转亚硝基化以及proaspase?9的活化,最终减轻脑缺血诱导的细胞凋亡。另外TAT能够直接将融合的小肽带入细胞,解决了药物进入细胞的途径问题,方便给药。最后,小肽TAT?AVPY没有免疫源性,不会使机体产生免疫反应,减少了副反应,保证了二次以上给药的有效性。