大鼠急性一氧化碳中毒后迟发性脑病模型的建立

大鼠急性一氧化碳中毒后迟发性脑病模型的建立 作者：赵天智，常耀明，李金声，谢小萍 【关键词】 Morris水迷宫；一氧化碳中毒；迟发性脑病；大鼠 　　Establishment of delayed neuropsychologic sequelae rat model after acute carbon monoxide poisoning 　　【Abstract】 AIM: To establish the delayed neuropsychologic sequelae rat model after acute carbon monoxide (CO) poisoning for further elucidating its pathogenesis. METHODS: Male SD rats (240-280 g BW) were poisoned with CO in the animal experimental hyperbaric oxygen chamber. Cognitive ability was measured by the escape latency of searching the objective in the Morris water maze. The brains of the rats (3, 7, 10, 20 d after poisoning) were taken for paraffin pathological section and HE staining to observe the pathological change in cerebral cortex and hippocampal area. RESULTS: Rats lost consciousness when they were exposed to 2000 ppm (part per million) CO for 40 min and then 3000 ppm for up to 20 min. Maze test showed that the escape latency of the CO poisoned rats was significantly longer than the air exposed rats (F=4.74，P=0.047). The pathological examination revealed apparent neuronal degeneration and necrosis in the cerebral cortex and hippocampal area in CO poisoned rats. CONCLUSION: Besides the evidence of pathologic results, our models basically simulate the praxiologic change induced by central nervous system damage in the patients with delayed neuropsychologic sequelae after CO poisoning. 　　【Keywords】 Morris water maze; carbon monoxide poisoning; delayed neuropsychologic sequelae; rats 　　【摘要】 目的: 建立大鼠急性一氧化碳（CO）中毒致迟发性脑病模型，以探讨其发病. 方法: 质量240~280 g雄性SD大鼠，于动物实验高压氧舱内行急性CO暴露，以Morris水迷宫中搜索目标的逃避潜伏期(escape latency)来评价大鼠的认知记忆能力，并于染毒后3，7，10，20 d取脑组织，常规制备石蜡病理切片，行HE染色观察急性CO中毒后大鼠脑皮质及海马神经元的病理性改变. 结果:大鼠在2000×10-6体积分数CO浓度和3000×10-6体积分数CO浓度下分别暴露40 min和20 min后全部昏迷，Morris水迷宫测试发现CO暴露组大鼠逃避潜伏期显著落后于空气对照组（F=4.74，P=0.047），病理学检查发现CO暴露组大鼠的皮质及海马有明显的神经元变性坏死. 结论: 本实验建立的模型基本模拟了CO中毒后迟发性脑病患者中枢神经系统损伤的行为学特征改变，且有相应的病理学检测结果作为其佐证. 　　【关键词】 Morris水迷宫；一氧化碳中毒；迟发性脑病；大鼠 　　【中图号】 R595.1 　　0引言 　　一氧化碳（carbon monoxide, CO）中毒后3%~30%的患者经过一段时间的“假愈期”会出现以痴呆、精神症状和锥体外系症状为主迟发性脑病(delayed neuropsychologic sequelae, DNS)［1］. 目前其发病机制仍未完全阐明，缺少可靠的动物模型是阻碍其深入研究的重要原因之一［2］，主要问题在于中毒浓度的掌握和动物行为学评价方法的缺陷上. 因此，我们尝试采用急性静态CO吸入的方法制备大鼠的DNS动物模型，并采用Morris水迷宫来评价中毒后大鼠认知记忆能力的改变，为进一步研究DNS的发病机制提供客观有效的手段. 　　1材料和方法 　　1.1材料 　　1.1.1CO气体于染毒前新鲜制备. 　　1.1.2染毒装置DWC4501150型（上海七零一所）动物实验高压氧舱，舱体为直径0.45 m，长1 m的圆筒形，有效空间160 L，可同时对4只大鼠染毒. 　　1.1.3行为实验装置由Morris水迷宫和图像自动监视系统(Morris Maze Experimental Assistant System, MMEAS)组成（第四军医大学防原教研室提供）. Mor