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目的:研究血红素加氧酶-1(HO-1)持续性过表达对急性一氧化碳中毒大鼠脑海马的损伤作用机制.
方法:随机将90只大鼠分为4组,即空气对照组、急性一氧化碳(CO)染毒组、hemin+CO组、SnPP+CO组,每组(15～25)只大鼠.染毒10天后采用Western blot法和免疫组化法测定HO-1蛋白的表达情况;测定各组大鼠24h及10d死亡率,脑海马HO-1活性变化,海马丙二醛(MDA)浓度和超氧化物歧化酶(SOD)活性、caspase-3蛋白表达及活性水平变化;用HE染色观察脑海马神经元病理形态学改变及损伤程度.
结果:连续腹腔注射hemin能诱导大鼠海马HO-1持续过表达.CO染毒大鼠在连续腹腔注射hemin后脑海马损伤最为严重,表现为染毒10 d后大鼠死亡率高达24％,海马MDA浓度5.9nmol/mg,SOD活性45U/mg,海马caspase-3活性(光密度值:4.15)和caspase-3蛋白表达均显著升高,与单纯CO染毒组相比差异有统计学意义(P＜0.01);病理学检测结果亦显示海马CA1区、DG区锥体细胞均发生坏死,与对照组比较细胞密度分别降低了50.6％、45.83％.单纯CO染毒组大鼠海马损伤并不及hemin干预组,用SnPP抑制HO活性则对海马损伤产生明显的保护作用,表现为SnPP干预组大鼠10d死亡率仅为4％,海马MDA浓度为1.9 nmol/mg,SOD活性67U/mg,caspase-3活性(光密度值:1.96)和蛋白表达明显低于CO染毒组和Hemin干预组.此外,Hemin能加重CO染毒大鼠的病理损伤,可见海马CA1区锥体细胞坏死数目显著增加.HO活性抑制剂SnPP可部分阻断上述损伤性作用,表现为SnPP干预组的CO染毒大鼠海马氧化损伤减轻,海马CA1区锥体细胞和DG区颗粒细胞坏死数明显减少.
结论:HO-1持续过表达可加重急性CO中毒引起的大鼠脑海马损伤,提示HO-1系统在急性CO中毒迟发性脑损伤的病理过程中可能占有重要地位;持续HO-1高表达的损伤机制可能与其催化产物可加重脂质过氧化反应,促进caspase-3蛋白表达和活性加重细胞凋亡有关.