背景我国约有4.8亿农村人口在冬季仍采用炭火取暖,急性一氧化碳中毒仍是冬季医院急诊的主要病种之一,研究发现急性一氧化碳中毒后迟发性脑病(delayed encephalopathy after acute carbon monoxide poisoning,DEACMP)在急性一氧化碳中毒患者中发病率国内为10%~30%,国外为13%~50%,DEACMP是一种严重的器质性精神病,发现不及时或治疗不当将会引起严重的后遗症,致残率颇高,但其发生发展机制迄今未明,致使临床缺乏有效的预防和诊疗方法,主要原因之一是缺乏理想的DEACMP大鼠模型。目的采用腹腔间隔注射高浓度CO气体的方法制备DEACMP大鼠模型,通过临床表现、行为表型、生化及病理检测、脑电生理检测等评价方式评价模型符合程度,建立更加符合临床特点的DEACMP大鼠模型,为DEACMP发病机制和防治研究提供更可靠的实验动物模型。方法(1)大鼠单次腹腔注射不同剂量(80ml/kg、100ml/kg、120ml/kg、150ml/kg)CO气体,观察其不同剂量下死亡率及8h内大鼠血液碳氧血红蛋白(COHb)浓度变化,以预计合适剂量及间隔时间分次给大鼠腹腔注射CO气体,同时检测大鼠COHb浓度,获得腹腔注射CO气体最佳中毒剂量及间隔时间。(2)Morris水迷宫实验检测不同时间点实验大鼠学习及记忆能力的改变。(3)酶联免疫吸附(ELISA)法检测不同时间点实验大鼠血清神经损伤标志物MBP、NSE及S100-B蛋白水平。(4)HE染色、LFB染色法检测实验大鼠神经病理学改变,观察大鼠脑组织神经元损伤和脑白质脱髓鞘改变。(5)Cerebus多通道神经电信号采集系统采集实验大鼠大脑皮层及海马区脑电信号,实时观察大鼠脑电变化,检测不同实验组脑电信号功率谱密度,分析不同时间点大鼠脑电变化。结果(1)腹腔间隔注射CO气体法制备DEACMP大鼠模型的最佳剂量为100ml/kg,腹腔注射间隔时间为4h。(2)腹腔间隔注射法制备DEACMP模型当天,大鼠出现:呼吸急促、烦躁不安、步态不稳、嗜睡等ACMP样症状,大鼠四肢及口角等皮肤裸露处呈樱桃红色,死亡大鼠尸检发现内脏充血水肿;部分大鼠在ACMP症状恢复后,分别在第2、3、7w时出现肌张力增高、走路不稳、立毛肌收缩、暴饮暴食等DEACMP样症状。(3)Mirrors水迷宫结果显示,造模组与对照组相比,造模组逃避潜伏期延长,且以第2、3w差异显著,具有统计学意义(P<0.05);造模组2、3w组较其他各造模组大鼠逃避潜伏期延长明显,差异有统计学意义(P<0.05),定位航性实验大鼠运行轨迹图显示:造模组大鼠以随机式游泳方式为主,对照组以趋向式游泳方式为主。(4)大鼠血清MBP浓度变化显示:造模组大鼠浓度升高明显(P<0.05),有髓鞘损伤表现,第2w、3w造模组较其他造模组浓度升高明显(P<0.05);造模组大鼠血中NSE浓度水平第2w升高明显(P<0.05);造模组大鼠血清S-100B蛋白浓度第1、2、3w升高明显(P<0.05)。(5)大鼠HE染色结果显示:造模后,大鼠脑组织海马区出现神经元变性坏死表现,以第2、3w明显。髓鞘染色造模后1w出现脱髓鞘现象,造模后2w较明显,平均光密度结果显示:第1、2w造模组与对照组比较降低明显,且与7、8w造模组比较,降低明显(P<0.05)。(6)腹腔注射CO气体后,大鼠大脑皮层脑电信号实时监测出现“异常-正常-再异常”表现,大鼠海马区脑电信号检测30s内平均功率谱密度比较:第1、2w造模组大鼠与对照组及第4、7、8w造模组比较增加明显(P<0.05)。结论(1)采用腹腔间隔注射CO气体法制备DEACMP大鼠模型,在行为表型、生化、神经病理及脑电生理等水平与DEACMP的临床表现有相当的符合程度。(2)腹腔间隔注射CO气体法制备DEACMP大鼠模型,大鼠DEACMP发生率在2~3w较高。(3)采用腹腔间隔注射CO气体法造模后DEACMP大鼠脑电变化有“异常-正常-再异常”的表现,认为EEG检测可以作为一种评价DEACMP大鼠模型的有效指标。