高分压氧细胞毒性中羟基地位及氢气的拮抗作用

高分压氧（高浓度氧或高压氧）是治疗众多缺氧性疾病的重要手段，而氧毒性则是限制其广泛应用的主要障碍。ROS增多超出自体清除能力是导致氧毒性的主要原因。目前对ROS的认识主要来自缺血缺氧和再灌注损伤研究，认为ROS增多造成的细胞毒性中羟基(oOH)的毒性最强，起主要作用。而高分压氧所致氧毒性研究方面，ROS中oOH作用地位尚不确定。目前研究已证实，氢气能够选择性清除oOH。我们假设oOH在氧中毒中同样起主要作用，高分压氧治疗时加用氢气可有效的降低氧毒性。本项目拟以细胞培养和动物实验两种方式，使用激光扫描共焦荧光显微镜，应用电子顺磁共振法、免疫组化方法、荧光探针等检测手段，检测高分压氧治疗时加入氢气或不加氢气时，细胞内各种ROS因子和细胞过氧化水平、线粒体功能及形态改变，动物行为学及脑电数据，探讨oOH在高分压氧治疗所致氧毒性中的地位和氢气的抗氧毒性作用，为医疗安全用氧提供重要的理论依据。

高分压氧(高压氧和高氧)是治疗众多缺氧性疾病的重要手段，而氧毒性限制了其在临床上的广泛应用。活性氧（ROS）增多超出自体清除能力是导致氧毒性的主要原因。目前研究证实羟基（OH）是导致缺血缺氧和再灌注损伤中的主要因素，氢气能拮抗其毒性作用。而OH在高分压氧氧毒性中的地位及氢气对其毒性的拮抗能力尚不明确。本研究通过PC12细胞培养和SD大鼠两种方式，在高分压氧治疗时加入氢气及未加氢气条件下，采用组织化学、激光共聚焦显微镜、电镜、电生理等手段，检测并对比细胞内ROS、过氧化产物、线粒体功能和形态、动物行为学及脑电等变化，探讨·OH 在高分压氧所致氧毒性中的地位和氢气对其毒性的拮抗作用。研究结果表明，高分压氧下，离体PC12细胞的生存率降低，乳酸脱氢酶（LDH）释放增加，脂质氧化产物丙二醛（MDA）、4-羟壬烯酸（HNE）增加，核酸氧化产物8-羟鸟苷酸（8-OH-G）增加，线粒体功能状态指标三磷酸腺苷（ATP）水平降低，细胞中超氧阴离子（O2-）、OH、过氧化氢（H2O2）、一氧化氮（NO）等水平增高，电镜示细胞及线粒体水肿、细胞出现凋亡、坏死，大鼠出现异常行为学改变及癫痫发作，脑电图仪记录到癫痫波等。而加入氢气后，PC12细胞生存率升高，LDH释放减少，MDA、HNE、8-OH-G水平降低，ATP水平升高，细胞中OH水平降低，O2-、H2O2、NO等水平无明显变化，电镜示细胞及线粒体水肿减轻，细胞凋亡、坏死减少，大鼠行为学指标好转，出现癫痫的潜伏期延长。得出：OH在高分压氧氧毒性中占重要作用，氢气能有效的拮抗高分压氧中OH的毒性作用。为临床安全用氧及预防氧毒性的发生提供了理论依据，扩大了高分压氧在临床上的应用。