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背景过量的一氧化碳(CO)气体被人体吸收,不仅会引起急性致命性中毒,还可能引起急性CO中毒后迟发性脑病(delayed encephalopathy after acute carbon monoxide poisoning,DEACMP)的发生。脱髓鞘神经损伤是该病的主要病理表现之一,也是本病预后不佳的重要原因。有报道称N-Cadherin或其相关信号通路可以影响少突胶质细胞的迁移,从而导致脱髓鞘神经损伤修复受阻。说明,N-Cadherin或其相关信号通路与脱髓鞘等神经损伤有关。目的本研究通过采用改良式腹腔间隔注射高浓度CO气体法建立DEACMP大鼠模型,应用Y迷宫试验、旷场试验、新物体识别试验、转轮式疲劳仪等行为学测试及神经损伤病理改变综合评价大鼠模型符合度,观察神经损伤相关分子髓鞘碱性蛋白(myelin basic protein,MBP)与N-Cadherin在DEACMP大鼠模型中的动态表达变化,初步探讨N-Cadherin参与DEACMP脱髓鞘等神经损伤的分子机理,为预防或减轻脱髓鞘神经损伤提供新的治疗靶点。方法1.选取60只SPF级别雄性SD大鼠,体重(280±20)g,随机分为模型组(AC组,n=48)和正常组(NC组,n=12),模型组按CO染毒后四个不同时间点1w、2w、3w、4w分为4个亚组(n=12);在IVC系统中进行适应性饲养一周,不限制食水。2.采用改良式腹腔间隔注射CO法制备DEACMP大鼠模型。于早上8点开始模型制备,模型组各组大鼠首次采用高浓度(99.99%)CO气体110ml/kg腹腔注射,以后每间隔4h追加注射55ml/kg,总共追加3次。正常组用同样的方法注射等量的空气。观察大鼠急性CO中毒以及清醒后4w内的行为表现。3.分别在CO染毒后1w、2w、3w、4w四个不同时间点,采用Y迷宫、旷场、新物体识别、转轮式疲劳仪等行为学方法检测各组SD大鼠学习记忆、精神状态及运动能力的改变。4.采用q-PCR技术技术检测不同时间点各组大鼠前额叶脑白质及纹状体两个靶向脑区中的N-Cadherin、MBP基因m RNA水平表达的变化。5.采用蛋白免疫印迹技术检测不同时间点各组大鼠前额叶脑白质及纹状体两个靶向脑区中的N-Cadherin、MBP蛋白分子表达变化。6.HE染色法检测实验大鼠神经病理学改变,观察大鼠脑组织神经元损伤变化。7.各组实验数据结果均采用均数±标准差()表示,使用SPSS21.0统计包对获得的样本数据进行统计分析。模型组和正常组不同组别间比较采用独立样本t检验,多个样本之间的结果相互比较采用单因素方差(one-way ANOVA)分析,各个时间段两组比较采用最小显著差检验,检验水准α=0.05,P<0.05表示差异具有统计学意义。结果1.模型组大鼠急性CO中毒症状:腹腔间隔注射CO气体后10min~2h,模型组大鼠急性CO中毒症状明显,大部分都出现呼吸急促、烦躁、多动、部分大鼠出现角弓反张,皮肤或黏膜出现急性一氧化碳中毒的后典型樱桃红色等症状。DEACMP样表现:染毒后2w观察到个别大鼠出现走路不稳类似肌张力增高表现。2.大鼠行为学结果:(1)Y迷宫行为学检测结果显示:模型组各组大鼠探索新异臂时间与对照组相比明显缩短(P<0.05),其中以1w、2w、3w组缩短差异显著(P<0.001)。(2)旷场行为学检测结果显示:模型组各组运动总距离与对照组比较虽无统计学意义(P>0.05),但从结果可以看出造模组2w、3w组较正常组及其他组均有减少趋势。(3)新物体识别行为学检测结果显示:模型组1w、2w、3w组大鼠探索新物体辨别指数逐渐降低,3w组达到最低,4w组明显上升,其中模型组2w、3w组大鼠与正常组和4w组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。(4)转轮式疲劳仪行为学检测结果显示:模型组1w、2w、3w、4w组大鼠在转轮轨道的平均活动时间逐渐减少,4w组大鼠平均活动时间最少,与正常组比较差异有统计学意义(P<0.05)。3.qPCR结果显示:模型组与正常组N-Cadherin-mRNA和MBP-mRNA在额叶和纹状体中均有表达。与正常组相比较发现:模型组1w、2w、3w、4w组N-Cadherin-m RNA表达量均显著增高(P<0.05),其中在额叶表达量3w组最高,在纹状体表达量1w组最高。模型组1w、2w、3w、4w组MBP-m RNA表达量均显著下降(P<0.05),其中在额叶表达量3w组最低,在纹状体表达量2w组最低。4.蛋白免疫印迹结果显示:N-Cadherin表达在前额叶2w、3w组与正常组比较差异均有统计学意义(P<0.05),3w组表达最高;在纹状体1w、2w、3w、4w组表达与对照组比较均有统计学意义(P<0.05);MBP表达在模型组2w、3w两个脑区的表达量均明显下降,与正常组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。5.HE染色结果:模型组大鼠脑组织海马区出现明显神经元变性坏死及空泡改变。结论1.改良式腹腔间隔注射CO法制备DEACMP大鼠模型简单易操作,成功率较高,与临床符合度较高。2.DEACMP大鼠模型有典型神经元损伤及MBP降解,提示发生脱髓鞘神经损伤改变。3.N-Cadherin在DEACMP大鼠模型中有上调趋势,其表达变化与DEACMP大鼠模型神经损伤具有一定相关性。