细胞红蛋白对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤的神经保护作用

目的 探讨细胞红蛋白(cytoglobin,CYGB)在缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)中的神经保护作用. 方法 健康7日龄新生Sprague-Dawlay大鼠随机分为假手术组、HIBD组、HIBD+氯化高铁血红素(Hemin)组和HIBD+锌原卟啉(zinc protoporphyrin,ZnPP)组.HIBD组、HIBD+ Hemin组及HIBD+ ZnPP组大鼠分别腹腔注射0.5 ml生理盐水、Hemin(50 mg/kg)及ZnPP(50 mg/kg),12h后结扎并剪断左侧颈总动脉,缺氧2h,制成HIBD动物模型.建立模型后0、24、48 h免疫组织化学法检测各组大鼠海马及皮质中CYGB的表达情况,每组10只.HE染色观察建立模型后48 h的大鼠脑组织病理变化,每组8只.称重法检测建立模型后72h新生大鼠脑含水量,每组8只.建立模型后28 d采用Morris水迷宫实验检测海马学习记忆功能变化,每组10只.组间差异比较采用方差分析,组间两两比较使用Bonferroni法. 结果 (1)大鼠脑组织CYGB的表达水平:用平均灰度值(与蛋白表达水平成反比)表示.在0h,HIBD+ Hemin组和HIBD组皮质CYGB的平均灰度值分别为166.7±5.1和207.1±5.1,低于假手术组(232.3±3.4),而HIBD+ ZnPP组(234.9±4.5)高于假手术组(P＜0.05).随时间的增加,各HIBD组CYGB的平均灰度值递减,至48 h时,CYGB的平均灰度值HIBD+Hemin组最低(126.0±2.6),其次是HIBD组(150.9±4.5)和HIBD+ ZnPP组(163.7=6.3),最高是假手术组(232.1±5.8),差异均有统计学意义(P均＜0.01).CYGB在海马组织的表达变化与皮质一致.(2)各组脑组织病理变化:建立模型后48 h,HIBD组、HIBD+ Hemin组和HIBD+ ZnPP组新生大鼠脑组织可见典型的脑梗死和出血,HIBD+Hemin组梗死灶明显较HIBD+ZnPP组小,出血减轻.(3)脑组织含水量变化:建立模型后72 h,HIBD组和HIBD+ZnPP组左侧脑组织含水量分别为(86.5±0.4)％和(87.3±0.3)％,明显高于右脑(85.6±0.2)％和(85.9±0.2)％],差异有统计学意义(t分别为12.57和11.32,P均＜0.01).(4)海马学习记忆功能变化:水迷宫实验中,5d总平均逃逸潜伏期HIBD+ ZnPP组最长(76.7±29.8)s],其次是HIBD组(71.0±30.5)s]和HIBD+ Hemin组(46.7±34.0)s],最短为假手术组(38.3±30.3)s],差异均有统计学意义(P均＜0.05).(5)远期脑组织病理变化:建立模型后34 d,脑组织萎缩率HIBD+ ZnPP组最高(34.07±6.75)％],其次是HIBD组(29.73±6.53)％],再次是HIBD+Hemin组(18.33±4.52)％],均高于假手术组(1.55±1.32)％],差异均有统计学意义(P均＜0.01).HIBD组及HIBD+ZnPP组大鼠脑组织可见锥体细胞层变薄,大片神经元缺失,HIBD+Hemin组仅见少量神经元缺失. 结论 CYGB的高表达可减轻HIBD脑组织近期及远期的病理损伤,保护远期的海马学习记忆功能.

Neuro-protective function of cytoglobin on neonatal rats with hypoxic-ischemic brain damage