一氧化碳 (CO) 中毒是中毒死亡率和发病率的主要原因之一。我们研究了培养物中皮质神经元中活性氧的产生,以响应有毒剂量的 CO 暴露。荧光显微镜用于测量自由基生成、脂质过氧化、GSH 水平以及线粒体代谢的速率。我们发现,与缺血相比,从 CORM-401 释放的有毒浓度的 CO 诱导线粒体去极化和抑制 NADH 依赖性呼吸的程度较低。暴露于 CO 40 分钟内未观察到能量崩溃。我们发现,CO 会通过三种不同的机制诱导活性氧的产生,从而导致脂质过氧化和 GSH 减少:在暴露于 CO 的最初几分钟内来自线粒体,由于能量剥夺,在暴露约 20 分钟时来自黄嘌呤氧化酶,并且在 CO2 暴露期后(再氧化)NADPH 氧化酶产生大量 ROS。用线粒体抗氧化剂、黄嘌呤氧化酶抑制剂或 NADPH 氧化酶抑制这些不同阶段,保护神经元和星形胶质细胞免受 CO 诱导的氧化应激和细胞死亡。在 NADPH 氧化酶抑制过程中观察到最深远的影响。因此,氧化应激在 CO 诱导的神经元细胞死亡中具有非常重要的作用,并且在考虑对 CO 暴露的患者产生积极的神经保护性治疗结果时,防止其在再氧合过程中发生非常重要。以及在 CO2 暴露期(再氧化)后 NADPH 氧化酶产生大量 ROS。用线粒体抗氧化剂、黄嘌呤氧化酶抑制剂或 NADPH 氧化酶抑制这些不同阶段,保护神经元和星形胶质细胞免受 CO 诱导的氧化应激和细胞死亡。在 NADPH 氧化酶抑制过程中观察到最深远的影响。因此,氧化应激在 CO 诱导的神经元细胞死亡中具有非常重要的作用,并且在考虑对 CO 暴露的患者产生积极的神经保护性治疗结果时,防止其在再氧合过程中发生非常重要。以及在 CO2 暴露期(再氧化)后 NADPH 氧化酶产生大量 ROS。用线粒体抗氧化剂、黄嘌呤氧化酶抑制剂或 NADPH 氧化酶抑制这些不同阶段,保护神经元和星形胶质细胞免受 CO 诱导的氧化应激和细胞死亡。在 NADPH 氧化酶抑制过程中观察到最深远的影响。因此,氧化应激在 CO 诱导的神经元细胞死亡中具有非常重要的作用,并且在考虑对 CO 暴露的患者产生积极的神经保护性治疗结果时,防止其在再氧合过程中发生非常重要。保护神经元和星形胶质细胞免受 CO 诱导的氧化应激和细胞死亡。在 NADPH 氧化酶抑制过程中观察到最深远的影响。因此,氧化应激在 CO 诱导的神经元细胞死亡中具有非常重要的作用,并且在考虑对 CO 暴露的患者产生积极的神经保护性治疗结果时,防止其在再氧合过程中发生非常重要。保护神经元和星形胶质细胞免受 CO 诱导的氧化应激和细胞死亡。在 NADPH 氧化酶抑制过程中观察到最深远的影响。因此,氧化应激在 CO 诱导的神经元细胞死亡中具有非常重要的作用,并且在考虑对 CO 暴露的患者产生积极的神经保护性治疗结果时,防止其在再氧合过程中发生非常重要。
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Carbon monoxide neurotoxicity is triggered by oxidative stress induced by ROS production from three distinct cellular sources
Carbon monoxide (CO) poisoning is one of the leading causes of toxic mortality and morbidity. We have studied the generation of reactive oxygen species in cortical neurons in culture in response to toxic doses of CO exposure. Fluorescence microscopy was used to measure the rate of free radical generation, lipid peroxidation, GSH level and also mitochondrial metabolism. We have found that toxic concentrations of CO released from CORM-401 induced mitochondrial depolarisation and inhibition of NADH dependent respiration to a lesser degree than when compared to ischaemia. Energy collapse was not observed within 40 min of CO exposure. We have found that CO induces the generation of reactive oxygen species resulting in lipid peroxidation and a decrease in GSH via three different mechanisms: from mitochondria during the first minutes of CO exposure, from xanthine oxidase at around 20 min exposure due to energy deprivation, and considerable ROS production from NADPH oxidase in the post CO exposure period (re-oxygenation). Inhibition of these different phases with mitochondrial antioxidants, inhibitors of xanthine oxidase, or NADPH oxidase, protected neurons and astrocytes against CO-induced oxidative stress and cell death. The most profound effect was seen during NADPH oxidase inhibition. Thus, oxidative stress has a remarkably significant role in CO-induced neuronal cell death and preventing its occurrence during reoxygenation is of great importance in the consideration of a positive, neurologically protective therapeutic outcome for CO exposed patients.