Nrf2在氢气改善脓毒症小鼠脑功能障碍中的作用

摘要

目的 探讨核因子E2相关因子2（Nrf2）在氢气改善脓毒症小鼠脑功能障碍中的作用.方法 按随机数字表法将雄性ICR小鼠分为假手术组、氢气对照组、脓毒症组和氢气治疗组,每组20只.采用盲肠结扎穿孔术（CLP）制备脓毒症模型;氢气治疗组于术后1h、6h吸入2％氢气1h.各组于术后24 h取脑组织,光镜下观察海马组织病理学改变和神经元凋亡情况;蛋白质免疫印迹试验（Western Blot）检测海马组织核Nrf2和总Nrf2的蛋白表达;检测海马组织超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）、8-异前列腺素F2α（8-iso-PGF2α）的水平.术后4～9d通过Morris水迷宫实验检测小鼠的学习和记忆能力.结果 与假手术组和氢气对照组比较,脓毒症组海马CA1区正常椎体神经元明显减少,神经元凋亡指数明显增高;核Nrf2和总Nrf2表达明显增加;海马SOD和CAT活性明显降低,MDA和8-iso-PGF2α浓度明显增高;术后4～8d小鼠逃避潜伏期明显延长,游泳速度无差异,探索期在目标象限时间百分比和穿过站台次数明显减少.与脓毒症组相比,氢气治疗组海马CA1区正常椎体神经元明显增加（个：67.33±6.89比42.33±6.02,P＜0.01）,神经元凋亡指数明显降低[（30.00±4.77）％比（80.50±6.99）％,P＜0.01];核Nrf2和总Nrf2表达均明显增加[核Nrf2（A值）：5.07±0.35比3.04±0.34,总Nrf2（A值）：4.24±0.58比2.91±0.37,均P＜0.01];海马SOD和CAT活性明显提高[SOD （U/mg）：120.96±13.44比81.16±12.28,CAT（U/mg）：9.11±1.28比5.64±1.88,均P＜0.01],MDA和8-iso-PGF2α浓度明显降低[MDA （nmol/mg）：16.12±1.49比27.64±1.87,8-iso-PGF2α（pg/mg）：183.43±13.07比864.07±49.92,均P＜0.01];术后5～8d小鼠逃避潜伏期明显缩短,游泳速度无差异,探索期在目标象限时间百分比[（37.06±1.16）％比（24.42±1.82）％,P＜0.01]和穿过站台次数（次：7.13±0.98比4.88±0.99,P＜0.01）明显增加.假手术组和氢气对照组各指标差异均无统计学意义.结论 氢气可明显减轻脓毒症小鼠脑组织病理损伤,改善其学习和记忆能力,其机制可能与上调Nrf2、提高机体抗氧化水平及降低氧化产物水平有关.