一氧化碳-血红蛋白携氧载体对小鼠脓毒性脑病的作用及其机制

目的 探讨一氧化碳-血红蛋白携氧载体(carbon monoxide-hemoglobin based oxygen carrier,CO-HBOC)对脓毒性脑病(sepsis-associated encephalopathy,SAE)的作用及其机制.方法 选取SPF级雄性C57BL/6小鼠136只,采用随机数字表随机分为4组:Sham组(假手术处理,术后1h尾静脉注射0.9％氯化钠溶液)、CLP组(建立脓毒症模型,术后1h尾静脉注射0.9％氯化钠溶液)、O2-HBOC组(建立脓毒症模型,术后1h尾静脉注射0.3 Hb/kg O2-HBOC)和CO-HBOC组(建立脓毒症模型,术后1h尾静脉注射0.3 Hb/kg CO-HBOC).采用盲肠结扎穿刺法建立脓毒症小鼠模型,Morris水迷宫实验观察认知功能.术后24h取脑组织切片采用原位末端标记法(TdT-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL)/神经元核(neuronal nuclei,NeuN)/4,6-二氨基-2-苯基吲哚(4,6-diamino-2-phenyl indole,DAPI)荧光染色观察海马凋亡神经元比例;检测海马组织肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)水平,以及线粒体活性氧(mitochondrial reactive oxygen species,mtROS)含量、丙二醛(malonic dialdehyde,MDA)水平.结果 与CLP组相比,CO-HBOC组小鼠水迷宫训练期第3、4天逃避潜伏期减少(t值分别为2.559、2.967,P<0.05),测试期目标象限停留时间增加[(18.4±6.3)s比(8.3±5.5)s,t=3.801,P<0.001],平台穿越次数增加[(3.6±1.8)次比(1.8±1.2)次,t=2.774,P=0.009];CO-HBOC组海马凋亡神经元比例减少[(16.8±6.2)％ 比(31.6±8.4)％,t=4.184,P<0.001];CO-HBOC组小鼠海马TNF-α水平降低[(110.3±21.2)ng/L比(205.4±35.5)ng/L,t=6.286,P<0.001],IL-6水平降低[(67.1±14.3)ng/L比(100.6±16.7)ng/L,t=4.218,P<0.001],IL-1β水平降低[(2.1±0.3)ng/L比(3.4±0.6)ng/L,t=5.456,P<0.001],mtROS水平降低[(140.1±24.3)％ 比(239.8±33.4)％,t=7.482,P<0.001],MDA含量减少[(14.0±3.5)nmol/mg蛋白比(24.6±4.0)nmol/mg蛋白,t=4.699,P<0.001].结论 CO-HBOC可能通过减轻海马神经炎症与氧化应激反应,降低海马神经元凋亡水平,改善SAE.