高压氧通过调节氧化防御对高原脱习服小鼠心脏的保护作用

摘要

目的 探讨高压氧（hyperbaric oxygen,HBO）治疗对高原脱习服（high-altitude de-acclimatization,HADA）模型小鼠心脏组织的氧化防御作用。方法 雄性昆明小鼠36只，采用随机数字法分为3组，正常对照组（normal control group, NC组）、高原脱习服组（high-altitude de-acclimatization group,HADA组）、高压氧治疗组（hyperbaric oxygen treatment group, HBO组）,每组12只。动物模型制备使用小动物低舱模拟海拔5 000 m高原环境，舱内饲养14 d出舱后连续给与3 d高压氧治疗；于高压氧治疗后1 d和3 d分别取心脏组织备用。组织匀浆与活性氧(reactive Oxygen Species,ROS)荧光染色进行氧化损伤及抗氧化能力评价；组织HE染色观察心脏组织病理学改变；Masson染色评价心脏组织胶原沉积和纤维化；TUNEL染色评价心肌细胞凋亡程度，血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)与核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)免疫荧光染色观察HO-1与Nrf2阳性细胞比率。结果 HE染色可见高原脱习服组小鼠心肌细胞变性坏死明显，成纤维细胞浸润，心脏组织间隙明显增宽；病理评分结果表明，高原脱习服组较对照组评分增高，高压氧治疗组较高原脱习服组病理评分明显降低（P<0.05）;Masson染色可见高原脱习服组小鼠心肌组织间隙纤维化染色面积较对照组明显增加，高压氧治疗组较高原脱习服组纤维化面积明显减少（P<0.05）；组织匀浆氧化损伤及抗氧化能力检测结果显示，高原脱习服组丙二醛（Malondialdehyde,MDA）,一氧化氮（Nitric Oxide,NO）,一氧化氮合酶（Nitric Oxide Synthase,NOS）,诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase,iNOS）含量较对照组明显升高，高压氧治疗组较高原脱习服组明显降低（P<0.05）；高原脱习服组超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD),谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione Peroxidase,GPX),过氧化氢酶(catalase,CAT),总抗氧化能力（total antioxidant capacity,T-AOC）含量较对照组明显降低，高压氧治疗组较高原脱习服组显著升高（P<0.05）;ROS免疫荧光染色结果，高原脱习服组荧光强度较正常对照组显著升高，高压氧治疗组较高原脱习服组荧光强度显著降低（P<0.05）。TUNEL染色结果显示，高原脱习服组较正常对照组阳性细胞数显著增加，而高压氧治疗组比高原脱习服组阳性细胞数明显减少，同时随着时间延长阳性细胞数增加（P<0.05）;HO-1与Nrf2免疫荧光染色结果显示，高原脱习服后HO-1与Nrf2阳性细胞较正常对照组显著减少，而高压氧治疗后HO-1与Nrf2阳性细胞表达增加（P<0.05）。结论 高压氧治疗通过减轻心脏组织病理损伤及心肌细胞的凋亡对高原脱习服所致的心脏组织起到保护作用，其主要的保护机制与减轻氧化损伤有关。

关键词

高原脱习服 / 高压氧 / 病理损伤 / 氧化损伤