目的:研究大鼠急性一氧化碳中毒(Acute carbon monoxide poisoning,ACMP)后HO-1及c-fos在呼吸系统、神经系统及循环系统各主要器官中的表达规律,探索其在法医学中的应用价值。方法:SD健康雄性大鼠50只,随机分为实验对照组(n=10)及急性一氧化碳中毒组(n=40),急性一氧化碳中毒组采用改进的Thom SR法制作大鼠急性一氧化碳中毒模型。急性一氧化碳中毒组是向染毒缸内注入浓度为99%的高纯一氧化碳气体,通过一氧化碳气体检测管控制染毒缸内一氧化碳气体的浓度,使其在3000ppm-4000ppm之间,再将清醒大鼠放入染毒缸内,使大鼠吸入一氧化碳气体30-40分钟。分别于中毒后3h、6h、12h和24h麻醉处死大鼠。实验对照组直接将大鼠放入染毒缸内30-40分钟,不通入一氧化碳气体。应用苏木素-伊红染色法观察心、脑、肺组织的病理形态损伤情况,采用SABC免疫组织化学法及Western-Blot检测技术观察HO-1、c-fos蛋白的表达情况,通过对检测结果的统计分析,探讨急性一氧化碳中毒中HO-1以及c-fos蛋白在心、脑、肺组织中的含量变化规律及其敏感性。结果:1、光镜下HE染色结果显示:与实验对照组相比,急性一氧化碳中毒各组脑组织呈缺氧性改变,脑组织疏松水肿,微血管及毛细血管扩张、充血,炎细胞浸润,神经纤维肿胀。肺组织与实验对照组相比肺泡壁变薄,肺泡腔扩张,可见有少许断裂,支气管各层炎性细胞浸润,肺泡腔内可见大量红细胞。心肌纤维未见明显异常。2、免疫组织化学法检测HO-1、c-fos蛋白表达结果显示:(1)对比实验对照组,c-fos蛋白在一氧化碳中毒各组肺组织中均有大量阳性细胞,主要表达肺泡上皮细胞、肺泡壁淋巴细胞及血管内皮细胞,于3h达高峰(p<0.05),并呈时间相关性表达;在脑组织中主要表达于神经细胞核中,3h即可见阳性细胞表达,12h达到高峰(p<0.05),并呈时间相关性表达。心肌中主要表达于心肌细胞核,呈棕黄色颗粒,于6h达高峰(P<0.05),且与时间呈相关性。(2)HO-1蛋白在肺组织中呈下降趋势(P<0.05),一氧化碳中毒各组与实验对照组相比皆有统计学意义,主要表达于肺泡壁、支气管壁细胞以及淋巴细胞,中性粒细胞以及巨噬细胞中也有阳性的表达。HO-1在脑组织中呈上升趋势,一氧化碳中毒各组与实验对照组进行比较得出P<0.05,其主要围绕神经细胞胞核表达,胞核中亦可观察到少量阳性表达颗粒。HO-1在心肌细胞中表达不明显,少量阳性细胞,与实验对照组相比无统计学差异(P>0.05)。3、Western-Blot检测结果显示:(1)c-fos蛋白在一氧化碳中毒组肺组织中相比实验对照组表达为上升趋势(P<0.05),3h大量表达并至高峰(P<0.05),6h略为下降后12h再次升高(P<005),24h下降(P<0.05)呈“双峰趋势”。心肌和脑组织中c-fos蛋白的表达趋势与肺组织大致相似皆呈“双峰趋势”,只是峰值时间有所推迟,心肌为6h升至高峰(P<0.05),脑组织高峰出现在12h(P<0.05)。(2)HO-1随一氧化碳中毒后时间的延长在肺组织中表达量呈明显下降趋势(P<0.05),实验对照组与一氧化碳中毒各组相比P<0.05。在脑组织中呈上升趋势(P<0.05),实验对照组与一氧化碳中毒各组相比P<0.05。心肌内HO-1表达较少,各组间表达变化无统计学差异(P>0.05)。结论:本实验在建立大鼠急性一氧化碳中毒模型的基础上,以正常为对照组,将中毒组按不同存活时间分3h组、6h组、12h组和24h组,观察心、脑、肺在各组中病理形态的变化,探讨HO-1及c-fos蛋白的表达趋势。1、相比实验对照组,一氧化碳中毒组中脑和肺的变化较大,呈急性缺氧性改变,心肌细胞未发现明显异常,说明在急性一氧化碳中毒的早期脑及肺组织受中毒影响较大,易发生病理改变。2、与实验对照组相比,c-fos蛋白在心、脑、肺组织内表达变化趋势相似,即皆呈“双峰趋势”,但其表达时相及峰值不同,说明各器官在一氧化碳中毒时反应及应激状态的启动时间有所差别。HO-1在肺的表达趋势与在其他类型缺氧肺组织内的表达不一致,呈现出下降趋势,说明HO-1在肺组织的表达可能受到外源性一氧化碳气体的抑制,相反,HO-1在脑组织内呈上升趋势,这为急性一氧化碳中毒早期肺损伤及一氧化碳中毒迟发性脑病的预防及治疗提供了新的思路,并且在一氧化碳中毒的法医学鉴定及时间推断也有着重要的意义。