目的:血管性痴呆(vascular dementia,VD)是指由各种脑血管疾病(脑出血、脑梗死、皮层下白质的可逆性病变)引起脑功能障碍导致的痴呆,是仅次于阿尔兹海默病的全球第二大痴呆疾病。血管性痴呆可分为多梗死性、关键部位梗死性、皮质下性等多种类型,其中以多梗死性痴呆类型最多见,不仅表现为执行能力及记忆力的损伤,还可出现精神障碍等症状。血管性痴呆的发病机制为细胞凋亡、氧化应激、兴奋性氨基酸毒性、炎症等。近年来,氧化应激自由基损伤机制受到了广泛关注。血红素氧化酶-1(HO-1)也称热休克蛋白,属于微粒体酶,受Nrf2-ARE通路调节。HO-1与氧化应激损伤密切相关,多种应激损伤(如缺血缺氧、炎症、毒素等)都能诱导HO-1表达增加,使其产生细胞保护作用。HO-1的抗氧化应激作用与其在体内催化分解的代谢产物有密切关系,HO-1能够降解血红素产生胆绿素、CO、Fe2+等产物,而这些产物都具有抗氧化应激作用。近年研究显示,HO-1在抗氧化应激过程中起到非常重要的作用。番茄红素(Lycopene,LP)是一种类胡萝卜素,广泛存在于番茄、西瓜、胡萝卜和葡萄柚等蔬菜水果中。番茄红素具有很强的清除自由基和抗氧化作用。由于人体不能合成番茄红素,因此必须从外界摄入加以补充。番茄红素具有血管保护作用,能够减缓动脉粥样硬化,抗衰老。已证实番茄红素对帕金森、癌症、心脏病等多种疾病有作用,但是番茄红素在血管性痴呆中的保护作用研究较少。本实验通过观察番茄红素对血管性痴呆大鼠学习记忆能力的影响及HO-1在海马神经元组织的表达情况来探讨番茄红素对血管性痴呆的保护作用,为临床治疗血管性痴呆提供一个新的思路。方法:选取健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,随机分为模型组、假手术组、番茄红素组,每组10只。应用永久结扎双侧颈总动脉的方法建立血管性痴呆模型。番茄红素组灌胃给予番茄红素10mg/kg/d,假手术组和模型组给予等量溶剂。给药6周后,行Morris水迷宫实验,测试各组大鼠的学习记忆能力,行为学测试完毕后取材,用免疫组织化学方法和免疫印迹法(western blot)测定海马区HO-1的表达水平。结果:1行为学测定1.1逃避潜伏期结果测定水迷宫定位航行实验显示各组大鼠的逃避潜伏期从第2天开始均缩短,表明各组大鼠均有一定的学习记忆能力,但同时各组大鼠的学习记忆能力又有差别。结果显示各组之间大鼠的逃避潜伏期有差异(P<0.05),与假手术组相比,模型组1-4天的逃避潜伏期均明显延长(P<0.05);与模型组相比,番茄红素组的逃避潜伏期明显缩短(P<0.05)。1.2穿越平台次数第5天进行穿越平台次数测定,穿越平台次数与大鼠的记忆功能有关,穿越平台次数越多表明大鼠的记忆功能越强。与假手术组相比,模型组穿越平台次数明显减少(P<0.05);与模型组相比,番茄红素组穿越平台次数明显增多(P<0.05),假手术组和番茄红素组相比穿越平台次数没有显著差异(P>0.05)。2番茄红素对海马CA1区HO-1表达的影响2.1 western blot结果大鼠海马CA1区HO-1表达情况:与假手术组相比,模型组HO-1蛋白表达水平明显增加(P<0.05)。与模型组相比,番茄红素组HO-1蛋白表达水平明显增高(P<0.05)。三组间比较HO-1蛋白表达水平有明显差异(F=12.36,P<0.05)。2.2免疫组织化学染色结果大鼠海马CA1区HO-1蛋白表达阳性细胞数结果:与假手术组相比,模型组海马神经元萎缩,HO-1蛋白表达阳性细胞数明显增加(P<0.05);与模型组相比,番茄红素组HO-1蛋白表达阳性细胞数明显增多(P<0.05)。三组间比较HO-1蛋白表达阳性细胞数有明显差异(F=19.78,P<0.05)。结论:1番茄红素可以使血管性痴呆大鼠的逃避潜伏期明显缩短,穿越平台次数明显增加,表明番茄红素可改善血管性痴呆大鼠的学习记忆能力。2番茄红素可以上调血管性痴呆大鼠海马组织CA1区HO-1的表达水平,提示番茄红素可能通过对抗氧化应激损伤从而起到保护神经细胞的作用。