高压氧对高原脱习服小鼠脑组织病理损伤及能量代谢的影响

摘要

目的 探讨高压氧(HBO)治疗对高原脱习服(HADA)模型小鼠脑组织病理损伤及能量代谢的影响。方法 雄性昆明小鼠36只,采用随机数字表法分为3组(n=12):正常对照组(NC组)、 HADA组、 HBO组,按照HBO治疗时间又分为2个亚组(1、 3 d组),每个亚组6只小鼠。使用小动物低压舱模拟海拔5 000 m高原环境,舱内饲养14 d出舱后进行旷场实验评价小鼠HADA模型,八臂迷宫实验评价各组小鼠的行为学改变;出舱后连续进行3 d HBO治疗;小鼠麻醉灌注后取1、 3 d脑组织观察病理学改变,采用HE染色观察脑组织皮层和海马的病理学改变, Nissl染色观察脑组织神经细胞损伤情况,免疫荧光染色观察脑组织葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)阳性细胞的表达情况。结果 脱习服模型小鼠在旷场实验中的中心区域运动距离及停留时间、穿格次数、运动总距离均较NC组小鼠显著减少(P<0.05)。八臂迷宫实验结果显示HADA组小鼠工作记忆错误、参考记忆错误、错误总数较NC组明显增高(P<0.05); HBO治疗1 d后上述指标明显降低(P<0.05)。HE染色可见HADA组小鼠脑组织皮层及海马齿状回区神经细胞出现明显的变性坏死。Nissl染色可见HADA组小鼠脑组织Nissl体数量减少甚至溶解,并且形态异常;模型小鼠脑组织1 d的病理损伤较3 d严重, HBO治疗后上述的病理损伤明显减轻;与NC组相比, HADA组1、 3 d脑组织中GLUT1阳性细胞的比率显著升高(P<0.05), HBO组GLUT1阳性细胞的比率较HADA组显著降低(P<0.05); 3 d较1 d各组的GLUT1阳性细胞表达均显著增加(P<0.05)。结论 模型小鼠较NC组小鼠焦虑样行为增加,提示模型制备成功; HADA后短期内脑组织内的葡萄糖利用仍然是以无氧糖酵解为主, HBO治疗可以较快地恢复脑组织的能量代谢稳态;同时,脱习服小鼠HBO治疗3 d效果较1 d明显,提示HBO治疗可促进脑细胞的功能恢复,有改善脑损伤和恢复能量代谢稳态的作用。

关键词

高原脱习服 / 高压氧 / 行为学实验 / 病理损伤 / 葡萄糖转运蛋白1