CO引起的脑损伤和TRPM2通道在其发生过程中的作用研究

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背景我国每年一氧化碳(Carbon monoxide,CO)中毒的病例数在基层医院急诊科常呈季节性高发现象,导致CO中毒的原因也不仅仅局限于使用煤炉、炭炉取暖,还有煤气罐泄露及煤气软管老化;密闭空间使用燃气热水器导致通风不良;密闭车辆内开空调睡觉和火灾等都有可能导致CO中毒危及生命。已有研究显示,CO中毒导致的缺氧可引起脑等多个系统的损伤。尤其海马神经细胞的损伤会引起学习和记忆能力受损,可能是间接通过改变胶质细胞功能和神经炎症因子的释放,导致神经退行性疾病。瞬时受体电位M2型(Transient receptor potential melastatin‐related 2,TRPM2)通道作为一种潜在的普遍存在的介导氧化损伤的分子机制,在神经退行性疾病的发生中发挥着重要的作用。因此,本实验旨在探讨CO脑损伤和TRPM2通道是否参与CO脑损伤中的胶质细胞和神经元功能变化的研究。目的一氧化碳中毒可引起机体多个系统的损伤,相当多一氧化碳中毒后存活下来的病人都有长期的神经和情感后遗症,其中海马神经细胞的损伤会引起学习和记忆能力受损,具体病理机制目前也不是特别清楚,虽然很多研究致力于开发新的神经保护药物,但也没有真正意义上治疗的药物。本实验旨在研究一氧化碳中毒后,通过TRPM2离子通道干预,求证TRPM2是否参与一氧化碳中毒引起的小鼠脑损伤以及细胞功能异常,为CO中毒的治疗提供新的靶点。方法1.用C57小鼠建立CO中毒模型(腹腔注射CO),取血检测Hb CO%以确认中毒程度;统计小鼠存活率比较行为学实验观察染毒小鼠的学习记忆能力;2.在细胞水平上观察CO对神经元和小胶质细胞的影响;3.应用TRPM2-KO小鼠,用同样方法染毒在细胞学水平观察小胶质细胞和神经元的功能变化,探讨TRPM2是否介导CO引起的细胞功能异常以及脑损伤。结果1.CO中毒小鼠模型的建立过程中静脉血中Hb CO饱和度急剧升高,并且随着注射剂量的升高而升高,CO中毒后小鼠的存活率对腹腔注射CO气体剂量有浓度依赖性。2.CO中毒可以诱导小鼠学习记忆损伤和焦虑,引发神经功能障碍,且随着CO剂量的增加,小鼠学习记忆损伤和焦虑情绪更加严重。3.CO中毒小鼠海马CA1区星形胶质细胞染毒后数量明显上升,且随着CO剂量的升高而升高,以注射剂量为130m L/kg最为显著。4.与同样剂量染毒的C57小鼠相比,敲除了TRPM2的小鼠在应对脑损伤时表现出的小胶质细胞的激活状态和神经元细胞的损伤有所缓解,TRPM2离子通道在CO中毒引起的脑损伤中发挥重要的作用。结论CO中毒可以诱导胶质细胞和神经元细胞功能变化和脑损伤,TRPM2在这种损伤中被激活,而且发挥很重要的作用。我们的研究得出结论TRPM2在CO引起的脑损伤中发挥重要作用,为CO中毒治疗提供了新的靶点,但是TRPM2在CO中毒引起的脑损伤中发挥的具体分子机制还有待进一步的研究。
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