在跨入21世纪之后,人们对于生活质量和需求逐渐提高,室内装修已成为大部分家庭的主流。有关研究表明:室外空气污染程度远没有室内空气污染严重,很多疾病的发病与室内空气污染相关。甲醛(Formaldehyde,FA)则是造成室内空气污染的一个主要方面。装修现今成为FA的主要来源,由于现代人群居住条件较为封闭,装修新房之后,生成的气态FA很难排净,进一步导致室内空气指标的下降。目前室内的FA国际标准为0.1mg/m3,据调查显示,新居装修后的FA浓度可高达0.5 mg/m3,是国际标准浓度的5倍,有的甚至可达到某些职业接触工作环境的浓度。并且人群有90%以上的时间在室内久待,故FA危害已成为现今社会人们普遍关注的热点。学习记忆和认知功能主要涉及边缘系统,依赖于大脑皮层和海马结构。由于大脑富含磷脂,磷脂内含有大量的催化活性氧蔟(Reactive oxygen species,ROS)生成的铁离子,极易受到氧化损伤。FA进入脑组织后可能造成清除ROS的能力下降,导致过量的ROS蓄积,进入细胞膜后造成损伤,表现为脑组织出现氧化损伤。有实验表明:FA的升高可以导致超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(Glutathione,GSH)的改变,更进一步造成氧化损伤的加重。在FA染毒小鼠试验中,出现线粒体肿大,分离断裂,出现空泡状改变,表明神经细胞有一定损害。并且,FA在一些神经系统退行性疾病中被发现,说明FA在氧化损伤方面有着极其严重的影响。虾青素(Astaxanthin,AST)是最为强效的天然抗氧化剂的其中之一,其结构的特殊性,使它能捕获自由基,破坏超氧化反应链,中断氧化反应过程,进而高效地清除ROS,防止其他分子或组织细胞损伤,AST具有超强的抗氧化能力。这表明AST在众多退行性疾病的临床应用中,有明显的治疗效果和神经保护作用。综上所述,关于虾青素对甲醛致小鼠海马结构毒性保护作用的研究国内外尚少见报道。因此,本实验拟采用小鼠腹腔注射FA染毒模拟甲醛中毒状态,利用AST的可以透过血脑屏障的特点,且有极强的抗氧化性、抗炎性的特性,采用灌胃AST的方法进行治疗,这种方式与以往治疗FA中毒方法相比更为新颖,将也为今后AST开辟新治疗的方式打开了大门,本研究将为预防和治疗脑老化和甲醛致痴呆等疾病提供可靠的理论依据。材料与方法1.动物模型建立及分组本实验采用辽宁长生昆明系小鼠,雄性,40只。随机分为4组:每组10只,即CON组(空白对照组),FA组(染毒甲醛组),AST组(单纯虾青素组),FA+AST组(甲醛虾青素治疗组)。FA组腹腔注射甲醛(20mg·kg-1d-1)连续7天染毒;FA+AST组为同时染毒小鼠7天之后进行30天连续虾青素灌胃治疗。灌胃治疗后,统一取材,观察并检测海马结构的BDNF蛋白及SYN蛋白表达水平的变化。2.Morris水迷宫行为学测试在虾青素灌胃治疗后,四组小鼠第2天进行Morris水迷宫实验。定位航行实验以动物在60s内找到平台的时间即为逃避潜伏期。第7天开始进行空间探索试验,撤掉水下平台后记录四组小鼠60s内穿过原平台位置的次数。3.标本制备及免疫组织化学染色法显微镜观察小鼠海马CA1和CA3区认知能力相关蛋白SYN和BDNF表达的变化情况。4.Western blotting方法测定两种蛋白SYN和BDNF在小鼠海马结构中表达量的具体变化情况。5.统计学分析以上各数据均使用均数±标准差(x—±s)形式表示,使用SPSS 20.0软件进行统计学分析,四组SYN、BDNF蛋白分别比较,进行t检验统计分析,每组之间比较采用单因素方差分析,P<0.05有统计学意义。6.结论本研究通过Morris水迷宫行为学测试及免疫组织化学染色和Western blotting等方法证明:虾青素能够调节海马结构突触可塑性蛋白SYN和学习记忆相关蛋白BDNF的表达,从而改善甲醛染毒出现的神经元退行性改变,实现其抗氧化和抗甲醛毒性的功效。