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背景:一氧化碳中毒(CO)是生活和生产中常见的中毒性疾病,严重危害人类的健康和生命。急性一氧化碳中毒患者经过及时抢救治疗,大多可以康复,但有部分患者在中毒症状缓解、意识恢复正常后,大约经历2到60天表现正常或基本正常的间歇期后,会再次出现一系列脑病的症状,称为一氧化碳中毒迟发性脑病(DEACMP)。Uemura等报道,CO中毒死亡病人尸检发现皮层,基底节,海马,丘脑和小脑细胞凋亡与死亡共存,凋亡细胞以海马CA2区更为明显[1]。脑细胞坏死主要发生在CO中毒所致的严重损伤之后,病变以炎性反应与组织损伤为特点[2],而CO中毒所致DEACMP则是经历一段“正常”时期后才出现,推测DEACMP症状的出现与CO中毒后神经组织细胞凋亡持续发生关系较大[3]。目前对血红素加氧酶(HO)的生物学特性已经有了较明确的认识,其在体内有三种存在形式,即HO-1、HO-2、HO-3。其中HO-1为诱导型,各种理化因素的刺激导致的脑损伤时都可增加HO-1的表达。在正常的脑组织中,主要表达HO-2,HO-1表达很少,甚至不表达。有文献报道[4,5]:动物实验HO-1在缺氧缺血性脑病中与细胞凋亡相关联。目的:研究一氧化碳中毒后不同时间点小鼠脑内血红素加氧酶-1的表达变化;检测一氧化碳中毒后不同时间点小鼠脑内神经细胞凋亡及相关基因表达的情况。探讨血红素氧化酶-1与脑细胞凋亡之间的变化关系。进而推测一氧化碳中毒脑损伤的发病机制。为进一步寻求临床治疗的新途径提供理论依据。方法:雄性昆明小鼠,18～22g ,随机分为CO中毒组和空气对照组。CO中毒组采用按体重(150ml/kg)每间隔6小时连续四次注射高纯度(99.9%)的CO气体致小鼠中毒改良模型进行染毒。空气对照组采用按体重(150ml/kg)每间隔6小时连续四次注射空气。应用苏木素-伊红染色观察海马区脑组织病理形态损伤;采用SABC免疫组化法研究HO-1、Bcl-2、Bax在蛋白水平的表达,于400倍光镜下计数5个视野平均阳性细胞数;应用Western blot法观察HO-1蛋白水平的表达。应用流式细胞仪法检测凋亡细胞。数据以均数±标准差表示,统计学处理采用SPSS13.0软件进行t检验。结果:1、光镜下脑组织海马区的病理改变:(1)空气对照组在各时间点脑组织切片染色未见明显改变。(2)CO中毒组1d可见神经细胞肿胀,细胞数目略减少,细胞淡染;3d除上述变化外,可见部分坏死细胞,细胞核浓缩,细胞间隙扩大。5d时上述现象进一步明显,海马区可见大量坏死细胞,细胞水肿加重。21d时细胞水肿减轻,但仍可见部分坏死细胞。2、免疫组化法HO-1蛋白表达情况:空气对照组阳性细胞较少,染色较浅; CO中毒组,海马阳性细胞数较多,染色较深,且除0h外,不同时间点阳性细胞数与对照组相比有统计学意义。HO-1在1d表达增加(52.75±6.5)(p<0.01),3d达高峰(98.0±8.64) (p<0.01),5d时下降(73.0±8.6) (p<0.01),21d时(35.5±2.08)仍高于对照组。3、Western blot法HO-1蛋白表达情况:空气对照组表达较少,CO中毒组在1d表达增加(1.14±0.43) (p<0.01) , 3d达高峰(2.91±1.07) (p<0.01),之后略下降,但21d仍高于对照组(p<0.01)。与免疫组化法测HO-1蛋白表达情况一致。4、细胞凋亡情况:空气对照组各时间点细胞凋亡百分数较少, CO中毒组12h凋亡细胞百分数数增加(21.95±24) (p<0.01),5d达高峰(34.27±4.19) (p<0.01),15d后减少(16.6±0.78) (p<0.01),21d时(9.25±1.16)仍高于对照组。5、凋亡相关蛋白表达:Bax在中毒后表达增加,3d达高峰(34.5±0.58) (p<0.01),之后略下降,Bcl-2在中毒后表达上升,3d减少至最低(12.5±3.69) (p<0.01),Bax/Bcl-2的比值于3d时达最大。结论:1、正常小鼠海马区可有少量HO-1表达,CO中毒小鼠HO-1于免疫组化和Westen blot测定后表达明显增高。2、正常小鼠海马区可有极少量调亡细胞,CO中毒小鼠海马区调亡细胞明显增多,且与HO-1的表达变化一致。3、HO-1表达增高可能参与了一氧化碳中毒所致脑损伤的发病机制,使凋亡相关蛋白表达发生变化,促使神经细胞发生调亡有关,进而为临床治疗提供新的思路。