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目的：慢性脑血流低灌注与老龄化及阿尔茨海默病的认知功能变化极为相关,而Hos在老龄化和阿尔茨海默病中又发挥了重要作用。本课题旨在建立慢性脑血流低灌注模型,研究Hos在大鼠大脑低灌注状态下的动态变化及其可能的脑保护机制。
方法：60只成年雄性SD大鼠被随机分为假手术组和模型组。麻醉后假手术组只分离出双侧颈总动脉而不结扎,模型组分离出双侧颈总动脉后永久性结扎。再将存活的模型组老鼠随机分为术后一天,术后七天,术后十四天,术后二十一天,术后二十八天。然后检测各个时间段的脑血流变化;血清HO-1浓度;HO-1和HO-2的mRNA和蛋白表达;血红素;铁蛋白;Cyto C和ATP合酶的蛋白表达,以及HO和COX的活性检测。
结果：发现大鼠脑血流在术后一天立即减少(P＜0.001),在术后二十八天仍未恢复到正常水平。HO-1的mRNA和蛋白表达在模型组均增加,在海马中于术后七天达到顶峰(P＜0.01),在皮质于术后十四天达到顶峰(P＜0.01)。H0活性变化与HO-1的mRNA和蛋白变化表达一致,但血清HO-1浓度在模型组中的增加无统计学意义。然而HO-2的mRNA和蛋白表达与HO-1的mRNA和蛋白表达恰恰相反。另外,HO-1的增加导致了血红素的降解,其在模型组中表达降低。后者又引起了铁蛋白的表达增加和Cyto C及ATP合酶的减少,而后两者的合成均需要血红素的活性。线粒体COX活性检测发现在各模型组中均减低,在海马和皮质中均于术后十四天降至最低(P＜0.001)。
结论：在慢性脑血流低灌注模型中是HO-1发挥HO活性的作用,HO-1降解血红素并引起铁蛋白的合成增加,导致Cytoc,ATP合酶合成障碍,影响COX的活性,这说明HO-1在调节血红素过程中发挥了重要的作用,它对脑保护作用机制可能是通过增加铁蛋白的合成和降低线粒体呼吸链活性进行的。