研究背景：近年来，随着煤炭需求量的剧增，采煤生产机械化程度及强度不断提高，生产场所粉尘浓度随之上升，在我国一些煤炭大省，煤工尘肺的罹患率很高。在煤工尘肺的进展过程中容易并发多种并发症而使病情恶化以致死亡。调查发现2000年以后，煤工尘肺并发脑血管脑疾病升为煤工尘肺患者的主要死亡原因[1]。因此，探讨煤工尘肺合并脑皮层损害的机制对改善尘肺患者的生存质量、降低死亡率有重要意义。目前，有关煤工尘肺合并脑组织损害的病理机制的研究较少。慢性缺氧对脑功能的损害正逐渐引起人们的关注。研究认为，脑缺氧或缺血时可产生大量炎性介质[2-5]，脑内炎症反应在大脑皮层损害的病理过程中起着很重要的作用。本实验通过建立尘肺模型，研究煤工尘肺所致低氧对大脑皮层的影响及其导致脑损伤过程中ICAM-1和COX-2两种致炎因子的表达状况及其意义。目的：建立实验性煤工尘肺大鼠模型，免疫组化分析方法检测煤工尘肺并发脑损害过程中细胞间粘附分子-1（ICAM-1）和环氧合酶-2（COX-2）大鼠脑皮层的定位表达，初步探讨染尘大鼠发生脑皮层损伤的可能机制，及其潜在的病理意义。研究对象和方法：（1）采用非暴露气管内注入法制备实验性煤工尘肺大鼠模型，(190±20)g左右雄性Wistar大鼠60只，随机分为模型组（30只）和对照组（30只），于实验第4、8、20周时每组各取10只大鼠，采动脉血0.3ml送血气分析，采血后立即断头取脑、游离双肺并固定标本以备石蜡包埋；（2）HE染色观察染尘大鼠肺组织形态学变化；（3）Nissle染色评价大鼠脑皮层神经元形态学变化；（4）免疫组化分析方法检测大鼠大脑皮层ICAM-1及COX-2的表达情况，并评价其病理意义，探讨ICAM-1及COX-2在脑皮层损伤过程中的作用机制；（5）用SPSS17.0统计软件进行统计学处理。结果：（1）血气分析结果：4周、8周、20周时模型组平均血氧分压为(85.51±7.09)、(76.44±5.50)、(69.79±6.91)，同期各时间点对照组平均血氧分压为（97.85±4.91）、（98.05±4.58）、（96.41±5.25）。（2）肺部病理形态学观察：染尘4-8周时，病理可见肺泡壁及支气管壁有广泛炎细胞浸润，主要为巨噬细胞及淋巴细胞，部分肺泡腔内可见大量吞噬了煤尘的肺泡巨噬细胞及煤尘聚集形成的煤斑或结节病灶周围部分肺泡腔扩大含气增加。染尘20周可见肺组织内支气管壁及肺泡壁增厚，肺间质内有胶原纤维增生，大片肺纤维化形成。(3)Nissle染色观察:模型组8周时大鼠神经元内尼氏体含量减少、颗粒脱失、胞核固缩、着色不均匀,20周时神经元数目减少、尼氏体含量显著减少、轮廓模糊、部分胞质溶解;对照组大鼠脑组织神经元数目多,紧密而均匀,细胞核呈圆形或椭圆形,核仁明显,胞浆染色清晰,其内尼氏体均匀丰富。(4)免疫组化半定量结果:①ICAM-1平均光密度值4周、8周、20周时模型组与对照组分别为(0.2034±0.0075)(0.0378±0.0077)、(0.2241±0.0076)(0.0286±0.0050)、(0.2454±0.0276)(0.0348±0.0077)②COX-2平均光密度值4周、8周、20周时模型组与对照组分别为(0.2298±0.0121)(0.0585±0.0071)、(0.2614±0.0188)(0.0550±0.0125)、(0.2994±0.0119)(0.0530±0.1039)。结论:1.煤工尘肺所致慢性缺氧可使大鼠脑皮层损害。2. ICAM-1及COX-2表达增加可能是煤工尘肺大鼠并发脑皮层损伤的重要机制之一。