氧化应激在高原脱习服大鼠脑损伤中的作用

目的:探讨氧化应激(oxidative stress,OS)在高原暴露后返回平原大鼠大脑损伤中的作用及抗氧化剂维生素C(vitamin C,VitC)的治疗效果.方法:80只健康雄性SD大鼠,40只随机分为对照组(8只)、高原组(8只)和高原脱习服(high-altitude de-acclimatization,HADA)组(24只);另40只再随机分为对照组、VitC治疗3 d组、VitC治疗7 d组、安慰剂治疗3 d组和安慰剂治疗7 d组,每组8只.对照组大鼠在平原环境(500 m)中饲养30 d,高原组和HADA组大鼠于高原环境模拟舱(5000 m)内饲养30 d后,高原组结束造模,HADA组分成3个亚组,每组8只,再在平原(500 m)环境中分别饲养3、7和30 d;VitC治疗3 d组、VitC治疗7 d组按100 mg/kg剂量经尾静脉注射VitC溶液干预高原脱习服的大鼠,每日1次,自返回平原日起分别连续给药3和7 d,安慰剂治疗组则采用相同给药方式注射等体积的生理盐水.所有实验动物于造模结束后立即采集血清及脑组织,HE染色、透射电镜观察大鼠大脑的病理学变化,ELISA法检测血清中神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)及脑组织中晚期氧化蛋白产物(advanced oxidation protein product,AOPP)表达水平,生化法测定血清中总抗氧化能力(total antioxidant ca-pacity,T-AOC)、脑组织中还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)和氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)表达水平,免疫组化检测cleaved caspase-3和细胞色素C(cytochrome C,CytC)在大鼠海马CA3区域的表达水平.结果:与对照组相比,HADA(3 d)组血清NSE水平显著升高,T-AOC水平显著降低(P＜0.01),脑组织中AOPP、TBARS和GSSG水平显著升高且SOD和GSH活性显著降低(P＜0.05),海马神经元呈现染色质凝聚、胞体核膜皱缩等典型凋亡改变;经VitC干预3 d后,与安慰剂3天组相比,大鼠血清NSE水平显著降低,T-AOC水平显著升高(P＜0.01),脑组织中AOPP和GSSG水平显著降低,GSH和SOD水平显著升高(P＜0.05),海马CA3区cleaved caspase-3和CytC表达水平显著降低(P＜0.05).结论:氧化应激改变参与低压低氧大鼠脱习服期脑损伤发生,该作用可能通过介导神经元凋亡而实现,抗氧化剂VitC能够增强大鼠抗氧化能力,抑制神经元凋亡,减轻大脑损伤.