背景:一氧化碳(carbon monoxide CO)为无色、无味、无刺激性的气体,是生活环境和生产环境中最常见的窒息性气体。其中毒和死亡人数在我国各种急性中毒中高居首位。部分病人在CO中毒后还会出现CO中毒迟发性脑病(delayed encephalopathy after acute carbon monoxide poisoning,DEACMP)。该病的发病机制至今尚未阐明,有多种假说。临床治疗上也只能对症,并无特效方法。在众多假说中,缺血缺氧机制在探讨CO中毒脑损伤的发生机理中占有重要的地位。近年来,许多研究结果显示缺血周围区域存在新生血管形成现象,这对CO中毒后缺血缺氧神经元的存活具有重要意义。CD34抗原是检测血管新生的标志性抗原,既可选择性地在人和鼠造血干细胞/祖细胞表达又可在血管内皮细胞及其他组织中表达,并认为它具有粘附,加速血管前内皮细胞聚集形成血管以及调控造血细胞增殖和分化的功能,可以用来测量肿瘤以及缺血组织微血管的密度和面积,检测早期新生微血管的形成。CD133是新发现的造血干/祖细胞糖蛋白抗原,它选择性地在骨髓和外周血造血干细胞及内皮前体细胞(endothelia progenitor cell, EPC)表达,但在成熟内皮细胞上不表达,因此CD133可作为血管内皮前体细胞的表面标志物。EPC是一类能自我更新,增殖分化为血管内皮细胞的干细胞,它在促进缺血组织中新血管的形成和受伤血管的重新内皮化过程中有很重要的作用。EPC可归巢至缺血部位参与血管发生,增加血流保护终末器官。CD34抗原和CD133抗原是否在CO中毒后小鼠脑组织中表达尚未有文献提及,本研究将初探小鼠CO中毒后脑组织内CD34抗原和CD133的表达,初步研究CO中毒对EPC的的影响,以期能够推测新血管形成机制在DEACMP发生中的作用。目的:本实验在动物实验的水平上观察CO中毒对脑内血管内皮系统的影响,以期能够推测新血管形成机制在DEACMP发生中的作用,为临床上CO中毒及DEACMP的治疗、防治提供新思路。方法:健康昆明系雄性小鼠108只,随机分成空气对照组、CO中毒组,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。用单次腹腔注射式染毒法建立CO中毒模型,依各时间点断头取各组小鼠大脑组织,免疫组化法检测海马区CD34和CD133的表达变化;HE染色观察脑组织病理及形态学变化,计数有血管腔形成且血管壁未见明显肌层的微血管数。数据以X±S表示,统计学处理采用SPSS13.0软件进行t检验。P<0.05具有统计学差异,P<0.01具有显著性差异。结果:1.空气对照组CD34未见阳性表达,CO中毒组小鼠脑内海马区血管内皮细胞胞质内可见CD34微血管阳性表达。在28天内,CO中毒组小鼠CD34呈现两阶段的变化:1d-2d出现一次高峰;4d-7d出现第二次高峰。14d-28d这一阶段CD34水平呈下降趋势。各个时间点与对照组均有统计学显著性差异。2.空气对照组CD133未见阳性表达,CO中毒组小鼠脑内海马区血管内皮细胞胞质内CD133呈阳性表达,6h表达即较活跃,1d-3d水平下降,4d-7d表达水平升高达到高峰,14d-28d表达水平趋于下降。各个时间点与对照组均有统计学显著性差异。3.光镜下CO中毒组各时间点均可见脑组织水肿,血管周围间隙加大,神经细胞周围间隙增宽,有缺血性局灶性软化灶,红细胞溢出,神经细胞凋亡及炎症细胞浸润改变。对照组神经元结构形态正常,无间质水肿及炎症细胞浸润改变。4.光镜下小鼠脑内海马区域微血管计数较空气对照组有所增加。7d-14d增加比较明显,达到最高峰,14d后呈减少趋势。28天内的总体趋势是微血管计数逐渐增加。其中6h、1d、2d、3d组与对照组无统计学差异,其余各个时间点与对照组有统计学差异。结论:1.观察到CO中毒组小鼠脑内海马区在血管内皮细胞胞质内CD34抗原表达阳性,推测CO中毒后脑内有新血管生成。2.CO中毒组小鼠脑内海马区血管内皮细胞胞质内CD133表达阳性,推测小鼠自身的EPC参与了CO中毒后局部血管内皮的组成和血管构建。3.HE染色光镜下进行微血管计数,显示CO中毒组较对照组微血管计数增加,推测CO中毒后脑内有新血管生成,可能与内皮前体细胞相关。