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研究背景及目的:脑红蛋白(Nueorglboin,Ngb)是一种主要位于脑内神经元的携氧球白,能可逆地结合O2。在脑缺血缺氧时,脑红蛋白在神经元中表达增加,作为一种内源性神经保护因子可保护神经元免受缺血性损害。本实验通过建立窒息型大鼠心肺复苏模型,研究复苏后不同时间段Ngb在mRNA水平表达变化规律,探讨Ngb在心脏骤停(cardiac arrest,CA)后脑缺血缺氧损伤病理变化中的作用机制、影响效果及其与缺氧诱导因子(HIF)的相关性,以及氯化血红素(Hemin)对复苏后脑损伤的干预作用。
方法:取SD大鼠72只,按照完全随机分组的方法分为三组:假手术组(8只);复苏组(32只);Hemin干预组(32只),其中复苏组、干预组再分为复苏后1h、6h、12h、24h四个亚组,各亚组均为8只大鼠.假手术组仅予以气管插管、动、静脉置管,不予窒息及心肺复苏,1h后处死;干预组于术前半小时腹腔注射Hemin;复苏组则腹腔注射等量的生理盐水。应用琥珀酰胆碱窒息法致CA,5分钟后动物予以胸外按压、机械通气和。肾上腺素等措施进行心肺复苏,并分别在复苏后不同时间点处死;取脑皮质组织切片在光镜和电镜下观察组织结构变化,并将脑组织以逆转录聚合酶链式反应(reverse transcription polymerasechain reaction,RT-PCR)法测定NgbmRNA及HIF-1α mRNA的表达,用改良大鼠神经功能评分法(Neural Deficiet Scores,NDS)对处死前大鼠进行神经功能评分。统计学分析均采用用SPSS13.0统计软件。
结果:(1)假手术组神经功能评分基本正常,Hemin干预组各亚组大鼠神经功能评分明显高于复苏组各对应亚组(P<0.05);(2)光镜及电镜结果显示,假手术组大鼠脑组织形态学结构大致正常,Hemin干预组大鼠脑组织缺血、缺氧性损伤较复苏组明显减轻;(3)与假手术组比较,复苏组脑组织NgbmRNA表达增高(P<0.05),并于损伤后12h达高峰;(4)与假手术组比较,复苏组脑组织HIF-1αmRNA表达增高(P<0.05),且于复苏后1h、6h、12h、24h呈持续上升趋势;(5)与复苏组对应亚组比较,Hemih干预组各亚组脑组织NgbmRNA表达均增高(P<0.05),而HIF-1αmRNA表达无明显增高;(6)NgbmRNA及HIF-1αmRNA的表达呈正相关(r=0.645,P<0.05)。
结论:大鼠心跳骤停后早期脑组织Ngb、HIF-1α表达增加,且呈时相性改变,Ngb、HIF-1α在复苏后脑组织缺血缺氧的急性阶段对神经细胞有一定的保护作用,且二者表达呈正相关;Hemin通过诱导Ngb表达实现其神经保护功能。