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背景脑出血(Intracerebral Hemorrhage,ICH)是一种危及生命的全球性疾病,约占所有卒中类型的10-20%,全世界每年有超过200万人受其影响,30天内死亡率高达43%～51%,且预后差,大多数幸存者遗留有与出血区相关的神经功能障碍,是神经科最常见的急危重症。与缺血性脑卒中相比,ICH具有更高的死亡率、致残率,而且随着年龄的增长,发病率也在逐年增加。研究表明,血红素对脑组织具有很高毒性,而游离的血红素可引起炎症反应,加重ICH后的脑损伤。由于血红素在中枢神经系统(Central nervous system,CNS)中不能循环利用,因此增加血红素的代谢可能是改善血肿清除的有效策略。血红素加氧酶(Heme Oxygenase,HO)是血红素降解中的限速酶。哺乳动物细胞中存在两种HO活性同工酶:诱导型(HO-1)和组成型活性(HO-2)。HO-1亚型主要在血管样结构中表达,但在正常的CNS中表达水平很低,在急性ICH脑损伤后可迅速被诱导。在转基因小鼠中HO-1的增加对永久性大脑中动脉阻塞具有保护作用。然而,ICH后HO-1的作用仍然存在争议。有研究报道过表达的HO-1在星形胶质细胞中可改善ICH后的预后,而另一些研究表明抑制HO可减少ICH后的脑损伤。因此,ICH后HO-1的作用及其机制尚不清楚。目的在本研究中,我们使用HO-1诱导剂(Cobaltprotoporphyrin,Copp)和抑制剂锌原卟啉(Zinc protoporphyrin,Znpp)来研究HO-1在胶原酶诱导的大鼠ICH模型中早期的确切作用。从而为临床治疗脑出血提供实验依据。方法(1)将128只成年(8周左右)雄性SD大鼠随机分为Sham组、ICH组、Copp预处理ICH组、Znpp组,每组32只大鼠,每组分为四个时间点,每个时间点8只(1、2、3、7天)。(2)Sham组只注射相同剂量的生理盐水,其余各组将Ⅶ型细菌胶原酶注入大鼠脑纹状体制作脑出血模型。(3)术后在1天、2天、3天、7天分别以安乐死的方法对大鼠进行取材。(4)对急性脑出血脑损伤进行组织学评估,包括脑出血脑损伤面积的HE染色、神经细胞死亡的Fluoro-Jade B染色、脑细胞死亡的TUNEL染色、小胶质细胞/巨噬细胞激活的Iba1的免疫荧光染色以及检测HO-1表达的免疫组化。结果(1)HE染色显示,Sham组在1、2、3、7天均无明显的脑出血脑损伤,说明生理盐水基本上不能造成大鼠脑出血;脑出血组与对照组相比在第2、3天出血比较明显(p<0.05);Copp组在1、2、3、7天脑出血脑损伤均大于脑出血组(p<0.05),尤其是在第2、3天脑损伤的面积明显大于脑出血组(p<0.01),具有统计学意义;Znpp组在1、2、3、7天脑出血脑损伤均小于脑出血组(p<0.05),尤其是在第2天脑损伤的面积明显小于脑出血组(p<0.01),具有统计学意义。(2)Fluoro-Jade B染色显示,Sham组在1、2、3、7天血肿周围死亡的神经细胞无明显变化;脑出血组与对照组相比在第2、3天血肿周围死亡的神经细胞比较明显(p<0.05);Copp组在1、2、3、7天血肿血肿周围死亡的神经细胞均大于脑出血组(p<0.05),尤其在第2、3天血肿周围死亡的神经细胞明显大于其它时间点(p<0.01),具有统计学意义;Znpp组在1、2、3、7天血肿周围死亡的神经细胞均小于脑出血组,尤其在第2、3天血肿周围死亡的神经细胞明显小于其它时间点(p<0.01),具有统计学意义。(3)TUNEL染色显示,Sham组血肿周围死亡的脑细胞无明显变化;脑出血组与对照组相比在第2、3天血肿周围死亡的脑细胞比较明显,并逐渐升高(p<0.05);Copp组在1、2、3、7天血肿周围死亡的脑细胞均大于脑出血组(p<0.05);尤其在第2、3天血肿周围死亡的脑细胞明显大于其它时间点(p<0.01);具有统计学意义;Znpp组在1、2、3、7天血肿周围死亡的脑细胞均小于脑出血组(p<0.05),尤其在第2、3天血肿周围死亡的脑细胞明显小于其它时间点(p<0.01),具有统计学意义。(4)Iba1染色显示,Sham组小胶质/巨噬细胞无明显变化;ICH组与对照组相比在第2、3、7天小胶质/巨噬细胞比较明显(p<0.05),Copp组在1、2、3、7天小胶质/巨噬细胞均大于脑出血组,尤其在第2、3、7天小胶质/巨噬细胞明显大于其它时间点(p<0.05),具有统计学意义;Znpp组在1、2、3、7天小胶质/巨噬细胞均小于脑出血组,尤其在第2、3天小胶质/巨噬细胞明显小于其它时间点(p<0.05),具有统计学意义。(5)HO-1的免疫组化染色显示,Sham组血肿周围HO-1细胞数量无明显变化;ICH组与对照组相比在第2、3天血肿周围HO-1细胞数量比较明显(p<0.05);Copp组在1、2、3、7天血肿周围HO-1细胞数量均大于脑出血组(p<0.05),尤其在第2、3天血肿周围HO-1细胞数量明显大于其它时间点(p<0.01),具有统计学意义;Znpp组在1、2、3、7天血肿周围HO-1细胞数量均小于脑出血组(p<0.05),尤其在第2、3天血肿周围HO-1细胞数量明显小于其它时间点(p<0.01),具有统计学意义。结论(1)脑出血后,血肿周围的小胶质细胞、死亡细胞显著增多,表明它们和脑出血脑损伤的病理生理过程有关。(2)脑出血急性期HO-1的表达增加,进而通过激活小胶质细胞/巨噬细胞、引起炎症反应、增加神经元细胞死亡以及铁的积累等,加重了脑出血脑损伤。(3)早期抑制HO-1的表达可作为一种新的治疗策略来减少脑水肿,减轻炎症损伤,改善ICH患者的功能预后。