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摘要
目的探讨丁苯酞(NBP)对急性重度一氧化碳(CO)中毒大鼠认知功能障碍的治疗作用及其机制。方法按随机数字表法将120只健康雄性SD大鼠分为正常对照组、CO中毒组和NBP治疗组,每组40只。采用高压氧舱法建立急性重度CO中毒动物模型(吸入体积分数为1 000×10-6的CO 40 min,继而吸入3 000×10-6的CO 20min),并给予高压氧舱治疗1.5h、每日1次,直至处死。NBP治疗组于染毒后2h灌胃NBP 60 mg/kg、每日2次,直至处死;正常对照组和CO中毒组灌胃等量纯橄榄油。各组分别于染毒后1、3、7、14、30 d取4只大鼠,采用Morris水迷宫实验进行认知功能评分,透射电镜下观察大鼠海马组织超微结构改变,用免疫荧光染色法检测脑组织海马区钙蛋白酶1(calpain 1)和钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)蛋白表达,用免疫荧光双标染色观察两种蛋白在神经细胞中的定位关系。结果与正常对照组比较,CO中毒组染毒后1 d大鼠逃避潜伏期明显延长(s:55.6±3.2比44.5±3.5,P<0.05),跨越平台次数明显减少(次:1.3±0.8比6.6±1.2,P<0.05);海马区神经细胞超微结构严重损坏;染毒后1 d脑组织calpain 1和CaMKⅡ蛋白表达(A值)即明显增高(calpain 1:41.24±5.21比6.44±1.13,CaMKⅡ:56.19±5.04比9.84±1.53,均P<0.05);calpain 1蛋白表达于3 d达峰值(59.34±6.11),CaMKⅡ蛋白表达于1 d达峰值(56.19±5.04)。与CO中毒组比较,NBP治疗组在染毒后期(7～30 d)认知功能明显改善[逃避潜伏期(s):7 d为40.3±1.9比49.1±3.1,30 d为30.1±2.9比39.4±3.1;跨越平台次数(次):14d为2.8±1.0比1.0±0.9,30 d为3.2±0.8比1.0±0.9,均P<0.05];海马神经元损伤程度相对轻微;染毒后脑组织calpain 1和CaMKⅡ蛋白表达均较CO中毒组明显降低(3 d时calpain 1蛋白为39.63±3.03比59.34±6.11,P<0.05;1 d时CaMKⅡ蛋白为42.22±3.84比56.19±5.04,P<0.05)。免疫荧光双标染色提示,calpain 1和CaMKⅡ蛋白不仅可以在同一细胞共存,也可以在不同细胞中单独表达。线性回归分析显示,calpain 1与CaMKⅡ蛋白表达呈明显正相关性(R2=0.852,P=0.002)。结论NBP能够通过修复海马超微结构损伤,恢复其完整性,均衡calpain 1和CaMKⅡ蛋白表达,从而改善急性重度CO中毒大鼠的认知功能,对海马损伤起到积极的保护作用。
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单位青岛大学; 烟台毓璜顶医院
