论文部分内容阅读
背景:一氧化碳（carbon monoxide,CO）是一种无色、无味、无臭、无刺激性的有毒气体,是生活和生产中造成中毒性死亡最常见的窒息性气体。CO中毒可造成中枢神经系统及心血管系统功能损害为主的全身各组织细胞的损伤。部分患者在中毒症状缓解、意识恢复正常后,大约经历2-60天表现正常或基本正常的假逾期后,出现以痴呆、精神和锥体外系症状为主要表现的神经系统疾病,称为一氧化碳中毒迟发性脑病（Delayed encephalopathy after carbon monoxide poisoning,DEACMP）,其发病率国内为10-30%,国外为0.8-43%【1】,是CO中毒严重情况。有关CO中毒迟发性脑病发病机制的研究,迄今为止已提出了多种假说,但其发病机制仍不十分清楚。20世纪80年代末,硫化氢（hydrogen sulfide,H2S）被发现是继NO、CO之后的第3种气体信号分子【2,3】,并发现在脑内具有重要的生理作用【4,5】。H2S选择性地增强NMDA受体介导的反应,并改变对海马的长时程增强（LTP）作用的诱导;调节下丘脑CRH释放;松弛脑血管平滑肌;具有抗氧化应激作用等。内源性H2S由半胱氨酸在5’-磷酸-吡哆醛依赖性酶,包括胱硫醚β-合酶（cystathionine-beta-synthase,CBS）和胱硫醚γ-裂解酶（cystathionine-gamma-lyase,CSE）及半胱氨酸转移酶催化作用下产生。其中,CBS高度表达于神经系统,是脑内生成H2S唯一的酶,调节H2S的生成【6】,而钙调蛋白（CaM）是CBS的快调节途径。H2S与NO,CO在多种病理生理过程具有极为相似的特性【6,7】,在体内形成复杂的气体信号调节网络。已有实验证实【8】,H2S在脑缺血模型中起保护作用,而CO中毒后神经系统内H2S的变化及相关机制尚无明确报道。本研究将初探小鼠急性CO中毒后脑组织内CBS和CaM的动态表达,研究急性CO中毒对CBS的影响,以期能够推测H2S在DEACMP发生中的作用。目的:在动物实验的水平上观察急性CO中毒后脑内CBS的变化,以期能够推测H2S在DEACMP形成机制中的作用。方法:健康昆明系雄性小鼠162只,随机分成空气对照组,CO中毒组,丁苯酞干预组,每组各54只。每组各分成9个亚组分别为:6小时（h）、1天（d）、2d、3d、4d、7d、14d、21d、28d,每组各6只小鼠。空气对照组以等量空气腹腔注射;CO中毒组用单次腹腔注射式染毒法建立急性CO中毒模型;丁苯酞干预组先建立CO中毒小鼠模型,造模清醒后即给予丁苯酞注射液（1ml/Kg,bid）腹腔注射。依各时间点断头取各组小鼠脑组织,免疫组化法检测海马区CBS和CaM的表达变化。结果:1、空气对照组小鼠海马区CBS各时间点HIS值表达无显著差别。CO组小鼠海马区CBS呈现两阶段的变化,IHS值于染毒后6h高于对照组,2d内下降,2dIHS值（0.5±0.55）;以后逐渐上升,高峰值出现在染毒后14d（HIS值4.33±1.51）,而后再次呈现逐渐下降趋势。丁苯酞组小鼠海马区CBS的IHS值在初始的2天内下降不明显,于2d时达最低点（HIS值1.33±0.52）,但高于空气对照组和CO组,以后逐渐上升,高峰值出现在干预后7d（HIS值3.83±2.04）,以后逐渐下降,于21d和28dIHS值差别不大。CO组和对照组各时间点IHS值比较于6h、7d、21d和28d有统计学差异（P<0.05）,于14d有显著性统计学差异（P<0.01）。CO组和丁苯酞组各时间点IHS值比较于1d、2d和14d有统计学差异（P<0.05）。2、空气对照组小鼠海马区的CaM各时间点HIS值表达无显著差别。CO组小鼠海马区CaM呈现两阶段的变化,先呈下降趋势,于2d达低点（HIS值4±1.26）,以后逐渐升高,14d达高峰（HIS值6.67±1.97）,以后再次下降。丁苯酞组小鼠海马区CaM的IHS值下降不明显,2d达低点（HIS值1.33±0.52）;3d达高峰,4d又下降,7d达最高峰（HIS值4.67±1.03）,而后逐渐下降,14d、21d和28dIHS值无显著差别。CO组和对照组各时间点IHS值比较于1d有统计学差异（P<0.05）,于2d、4d和28d有显著性统计学差异（P<0.01）。CO组和丁苯酞组各时间点CaM的IHS值比较于6h、2d、4d、14d和21d有显著性统计学差异（P<0.01）结论:1、在正常小鼠海马区有CBS和CaM表达, CO中毒后早期H2S升高对脑组织有保护作用,而后期H2S过度升高则对脑组织有损害作用,推测H2S可能参与了DEACMP的发病机制。2、CaM虽为CBS的快调节途径,但本实验二者未呈现完全同步变化,分析可能有其他途径同时参与CBS的生成和活性调节。且高浓度的CBS反馈性抑制CaM的表达。3、丁苯酞有脑保护作用,其作用机制可能有H2S体系的参与。