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目的:通过观察围产期缺氧缺血后未成熟鼠脑内皮层区缺氧诱导因子-1a(hypoxiainducible factor-1α,HIF-1α)、P53和Bcl-2蛋白的动态变化,探究HIF-1α与凋亡的相关性；并进一步比较预先应用外源性促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)干预后P53和Bcl-2蛋白的表达情况及其对未成熟鼠的行为影响,从而评价干预药物的疗效以及探讨其作用机制。
方法:新生7日龄(P7)SD大鼠随机分为假手术组、缺氧缺血组、单纯缺氧组和EPO干预组。缺氧缺血组:参照Rice法建立新生鼠缺氧缺血性脑损伤的动物模型,结扎单侧颈总动脉并进行缺氧处理；单纯缺氧组:分离但不结扎颈总动脉,只进行缺氧处理；EPO干预组:在缺氧缺血组缺氧前预先予以EPO腹腔注射；假手术组:仅分离颈总动脉,不进行结扎和缺氧处理。在造模后3h、6h、12h、24h、72h和7d断头取脑,大体标本及HE染色观察各组脑组织病理改变,免疫组化方法检测皮层区HIF-1α、P53和Bcl-2蛋白的表达情况。在造模后早期(≤24h)观察各组鼠的早期行为表现,在P29～30行悬吊实验、矿场实验及Y-型电迷宫测试缺氧缺血性脑损伤大鼠和EPO干预后大鼠的远期行为改变。
结果:HE染色显示缺氧缺血组、单纯缺氧组和EPO干预组鼠大脑皮层均有不同程度的损伤,于造模后24h时损伤最严重,EPO干预组和单纯缺氧组细胞损伤较缺氧缺血组轻。缺氧缺血组和单纯缺氧组皮层区HIF-1α阳性细胞于造模后12h时最多,与假手术组和造模后3h、6h、24h、72h和7d比较差异具有统计学差异(P＜0.05)；同一时间点上单纯缺氧组HIF-1α阳性细胞较缺氧缺血组多。缺氧缺血组、单纯缺氧组和EPO干预组皮层区P53蛋白于造模后24h时表达最明显,与假手术组和造模后3h、6h、72h和7d比较差异具有统计学差异(P＜0.05)；同一时间点上EPO干预组P53阳性细胞较缺氧缺血组表达少(P＜0.05)。缺氧缺血组、单纯缺氧组和EPO干预组皮层区Bcl-2蛋白于造模后12h时表达达高峰,与其他各时间点比较差异具有统计学差异(P＜0.05)；各时间点EPO干预组Bcl-2表达较缺氧缺血组高。假手术组P53／Bcl-2比值约等于1,单纯缺氧组和缺氧缺血组P53／Bcl-2比值在3h、6h和12h这三个时间点上低于假手术组,24h和72h这两个时间点上P53／Bcl-2比值高于假手术组,7d时其比值与假手术组相同。缺氧缺血组、EPO干预组和假手术组在P29时悬吊实验和矿场实验中差异不显著。P29～30时,Y-型电迷宫测试显示假手术组大鼠经一定训练次数后可学会逃避电击,达到学会标准所用的次数明显低于缺氧缺血组,差异具有统计学意义(P＜0.05),24小时后测试记忆能力假手术组高于缺氧缺血组和EPO干预组,差异具有统计学差异(P＜0.05)。EPO干预组大鼠达到学会标准所需次数少于缺氧缺血组(P＜0.05),24小时记忆保持率高于缺氧缺血组。
结论:围产期缺氧缺血使P7未成熟鼠脑皮层中HIF-1α表达增高,其表达具有时间规律性。HIF-1α的表达可能参与了未成熟脑缺氧缺血性神经损伤过程,在损伤早期可能具有抗凋亡作用。围产期缺氧缺血降低了未成熟鼠的远期学习、记忆能力；预先应用单剂量EPO能一定程度的改善缺氧缺血所导致的行为障碍,其神经保护作用可能与抑制P53蛋白表达、上调Bcl-2蛋白表达有关。