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背景:一氧化碳(Carbon monoxide, CO)是一种无色、无味、无臭、无刺激性的有毒气体,是生活和生产中造成中毒性死亡最常见的窒息性气体。它可以引起机体多个系统损伤,其中大脑损害最为严重,且有一部分急性一氧化碳中毒患者在中毒症状缓解、意识恢复正常后,大约经历2到60天表现正常或基本正常的间歇期后,会再次出现一系列脑病的症状,称为一氧化碳中毒迟发性脑病(Delayed encephalopathy after carbon monoxide poisoning, DEACMP)。其主要表现为记忆受损、意识障碍、锥体外系神经障碍、锥体系神经损害等,是CO中毒最严重的类型。有关急性CO中毒和DEACMP发病机制仍不十分清楚,迄今为止已经提出了许多假说,如缺血缺氧、细胞毒性损伤、再灌注损伤和自由基的形成、兴奋性氨基酸的生成、凋亡机制等。其中缺血缺氧机制在CO中毒脑损伤的发生机理中占有重要地位。近年来,许多研究结果表明,缺血缺氧后,缺血周围区域存在新生血管形成现象,而通过血管新生可以启动损伤区微血管网重建,进而可以改善损伤区微循环组织的血液灌流,这对CO中毒后缺血缺氧神经元的存活具有重要意义。目前,动物实验已证实,脑缺血时脑内可见新生血管形成,而CO中毒后脑血管的分子生理病理变化尚无明确报道。在新生血管生成过程中,血管生成素(Angiopoiten, Ang)家族发挥着重要作用,它可以特异作用于血管内皮细胞。其中家族中的Ang-1、Ang-2与血管生成密切相关,与内皮细胞表面特异受体Tie-2酪氨酸激酶结合发挥促血管生成作用。Ang/Tie-2系统参与血管新生的最后阶段,通过干预内皮细胞、平滑肌细胞和周细胞的相互作用促进血管生成和重塑,在缺血等病理状态下可作为一种关键的血管生成调节剂。然而CO中毒后脑组织内Ang-1、Ang-2及Tie-2的表达变化无相关报道。丁苯肽是临床应用于治疗急性脑卒中的一类化学新药,可促进新生血管生成,恢复脑血流的供应,增加缺血区脑血流量和改善脑缺血区微循环,保护线粒体功能,改善全脑缺血后的能量代谢等,涉及脑缺血病理的多个环节,但其对治疗和改善急性CO中毒损伤的分子机制尚不很明确。目的:本实验拟在建立CO中毒小鼠模型的基础上,从mRNA水平动态观察小鼠海马区Ang-1.Ang-2及Tie-2表达的变化规律,探讨CO中毒对小鼠脑内血管内皮系统的影响,以期能够推测新血管形成机制在脑损伤发生后的作用,并进一步在分子水平研究CO中毒后丁苯肽对血管生成素系统的影响。实验方法:健康雄性小鼠144只,体重(18-22)g,随机分成空气对照组(48只),染毒(CO)组(48只),丁苯肽组(48只),各组再分为6h、1d、2d、3d、4d、7d、14d、21d、28d,8个亚组。染毒组按照单次腹腔注射法建立CO中毒小鼠模型,空气对照组以等量空气腹腔注射,染毒后丁苯肽组给予丁苯肽(1ml/kg,bid)腹腔注射。相应时间点,处死小鼠,断头取脑,研磨脑组织,提总RNA。采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术检测各组Ang-1.Ang-2及Tie-2 mRNA水平表达变化。数据以均数±标准差表示,统计学处理采用SPSS 16.0软件进行One-Way ANOVA检验。结果:1、CO中毒后,Ang-1.Ang-2和Tie-2 mRNA表达呈双峰性增高。结果显示:与空气对照组相比,CO中毒后,Ang-1.Ang一2和Tie-2 mRNA表达随时间增加(P<0.05),3d后达到第一个高峰(P<0.05),4d后Ang-1.Ang-2和Tie-2 mRNA表达下降,并于7d后,Ang-1、Ang-2和Tie-2 mRNA表达达到第二个高峰(P<0.05),28d后表达水平恢复正常水平。小鼠脑部海马区的Ang/Tie-2系统在CO中毒后表达呈规律性变化。2、小鼠CO中毒后使用丁苯肽治疗,Ang-1、Ang-2和Tie-2 mRNA表达呈单峰性增高。与CO组相比,使用丁苯肽后,Ang-1、Ang-2和Tie-2mRNA表达未表现双峰性增高,在6h后即出现表达增高(P<0.05),之后逐步增高于3d达到高峰。3d时,丁苯肽组Ang-1 mRNA表达量低于CO组(P<0.05);Ang-2和Tie-2 mRNA表达量高于CO组(P<0.05)。3d后表达水平逐步下降,于28天恢复正常水平,没有出现CO组的7d高峰。3、各组问Ang-2/Ang-1比值的变化结果显示,空气对照组Ang-2/Ang-1的比值在6h-28天内保持比较低的水平,比值恒定(0.36±0.03);CO组的Ang一2/Ang-1比值在6h即升高达到高峰(与空气对照组相比,P<0.05),2d到达低谷,随后比值缓慢上升于7d达到第二个高峰(与空气对照组相比,P<0.05),14天时即恢复正常水平;丁苯肽组的Ang-2/Ang-1比值也在6h即升高达到高峰(与CO组相比,P<0.05),1d~2d时达到低谷,随后比值上升于4d~7d达到高峰(与CO组相比,P<0.05),28天时才恢复正常水平。结论:1、CO中毒后小鼠脑部海马区Ang-1、Ang-2和Tie-2在mRNA水平表达呈双峰性增高,第二个高峰可能与DEACMP相关。2、丁苯肽对CO中毒后的脑保护作用与血管生成素系统相关,可能会通过影响血管生成素系统而预防或治疗DEACMP.