海馬膠質(zhì)細(xì)胞活化在七氟醚誘發(fā)老年大鼠認(rèn)知功能損害中的作用.pdf

1、認(rèn)知功能障礙是麻醉手術(shù)后常見的神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，已成為影響老年人術(shù)后恢復(fù)進(jìn)程和生活質(zhì)量的重大問題[1]。七氟醚是臨床常用的吸入性麻醉藥，對(duì)術(shù)后認(rèn)知功能有影響[2]，但發(fā)生機(jī)制尚不明確。因此深入了解七氟醚誘發(fā)術(shù)后認(rèn)知功能障礙的機(jī)理以及找到適宜七氟醚麻醉深度減少甚至消除認(rèn)知功能障礙的發(fā)生一直是麻醉學(xué)科研的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。有研究表明，手術(shù)、麻醉引起的中樞神經(jīng)炎癥反應(yīng)是術(shù)后認(rèn)知功能障礙發(fā)生的主要機(jī)制之一[3]。而干擾中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)可以改善術(shù)后認(rèn)

2、知功能，降低POCD的發(fā)生率[4-7]。膠質(zhì)細(xì)胞是中樞炎癥反應(yīng)的重要組成部分，其活化后產(chǎn)生的炎癥因子及形態(tài)的改變可誘發(fā)炎癥反應(yīng)，直接或間接損傷神經(jīng)元產(chǎn)生神經(jīng)毒性進(jìn)而影響認(rèn)知功能[3，8]，如過度增生的星形膠質(zhì)細(xì)胞可以抑制軸突再生、損傷神經(jīng)組織，過度活化的小膠質(zhì)細(xì)胞具有神經(jīng)毒性，可以產(chǎn)生并釋放潛在的神經(jīng)毒性物質(zhì)破壞鄰近的神經(jīng)元。有研究表明吸入一定濃度七氟醚可改善認(rèn)知功能[9]，也有結(jié)果表明七氟醚對(duì)老年大鼠學(xué)習(xí)記憶相關(guān)的認(rèn)知功能的影響具有劑

3、量依賴性[10-12]。因此，我們預(yù)測(cè)七氟醚可能通過激活神經(jīng)系統(tǒng)膠質(zhì)細(xì)胞，釋放相關(guān)炎癥因子參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)而對(duì)認(rèn)知功能產(chǎn)生影響。
　　本研究擬在復(fù)合脛骨骨折內(nèi)固定術(shù)的基礎(chǔ)上探討誘發(fā)老年大鼠術(shù)后認(rèn)知功能障礙的七氟醚麻醉濃度，并進(jìn)一步探討膠質(zhì)細(xì)胞活化在七氟醚誘發(fā)POCD中的作用機(jī)制，以探究適宜的麻醉深度，為降低臨床中術(shù)后認(rèn)知功能障礙的發(fā)生率提供更多的理論依據(jù)。
　　第一部分:不同濃度七氟醚麻醉對(duì)老年大鼠術(shù)后認(rèn)知功能的影響

4、
　　目的:篩選誘發(fā)老年大鼠術(shù)后認(rèn)知功能障礙的七氟醚麻醉濃度。
　　方法:健康雄性Wistar大鼠96只，體重600～650 g，19～20月齡，采用隨機(jī)數(shù)字表法分為6組(n=16):對(duì)照組（C組）、丙泊酚組（P組）、丙泊酚+手術(shù)組（PS組）、2.4％七氟醚+手術(shù)組（S1組）、3.1％七氟醚+手術(shù)組(S2組)、3.6％七氟醚+手術(shù)組（S3組）。C組、P組、PS組給予吸入30％O22h，S1組、S2組、S3組分別給予吸入2.4

5、％、3.1％、3.6％七氟醚2h，同時(shí)P組、PS組給予丙泊酚（0.5～0.7 mg·kg-1·min-1）尾靜脈持續(xù)輸注2h，其余各組以相同速度給予0.9％NaCl注射液尾靜脈持續(xù)輸注2h，PS組、S1組、S2組、S3組在麻醉期間行脛骨骨折切開復(fù)位內(nèi)固定手術(shù)。各組分別取8只大鼠于術(shù)后1d、3d、7d分別進(jìn)行Y迷宮空間探索實(shí)驗(yàn)和恐懼條件化實(shí)驗(yàn)測(cè)定大鼠空間工作記憶和恐懼記憶能力，分別于實(shí)驗(yàn)周期開始、結(jié)束時(shí)測(cè)定記錄大鼠基礎(chǔ)體重、7日后體重，在

6、整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期中，定量觀察大鼠攝食情況，綜合評(píng)估老年大鼠術(shù)后認(rèn)知功能，篩選出誘發(fā)老年大鼠認(rèn)知功能障礙的七氟醚濃度組即SS組。
　　結(jié)果:與C組比較，其余各組在訓(xùn)練期各個(gè)訓(xùn)練階段的僵直時(shí)間百分比組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），PS組、S1組、S2組、S3組表現(xiàn)為飲食量下降，體重下降，(P＜0.05)，其中S3組體重下降明顯，(P＜0.01)，于術(shù)后1d、3d、7d在各臂中的穿梭次數(shù)減少、在新異臂的停留時(shí)間縮短、場(chǎng)景相關(guān)僵直百分比

7、降低、條件誘導(dǎo)僵直百分比降低(P＜0.05);與PS組比較，S3組于術(shù)后1d、3d時(shí)穿梭次數(shù)減少及在新異臂停留時(shí)間縮短，于術(shù)后1d時(shí)場(chǎng)景相關(guān)僵直百分比降低，于1d、3d、7d時(shí)條件誘導(dǎo)僵直百分比降低(P＜0.05);
　　結(jié)論:給予高濃度(3.6％,1.5MAC)七氟醚吸入麻醉可誘發(fā)老年大鼠術(shù)后認(rèn)知功能障礙的發(fā)生。
　　第二部分:探討膠質(zhì)細(xì)胞活化在七氟醚誘發(fā)老年大鼠術(shù)后認(rèn)知功能障礙中相關(guān)調(diào)控機(jī)制
　　目的:探討膠質(zhì)細(xì)胞

8、活化在七氟醚誘發(fā)老年大鼠術(shù)后認(rèn)知功能中相關(guān)調(diào)控機(jī)制。
　　方法:健康雄性Wistar大鼠144只，體重600～650 g，19～20月齡，隨機(jī)分為4組(n=36):對(duì)照組（C組）、丙泊酚組（P組）、丙泊酚+手術(shù)組(PS組)、3.6％七氟醚+手術(shù)組（SS組）。于術(shù)后1d、3d、7d分別取6只大鼠，采用免疫熒光法檢測(cè)海馬各亞區(qū)小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)及CD68和GFAP的表達(dá)水平，采用Western blot法檢測(cè)海馬IL-1β

9、、IL-6和TNF-α的蛋白表達(dá)水平。
　　結(jié)果:與C組比較，PS、SS組于術(shù)后1d、3d、7d時(shí)小膠質(zhì)細(xì)胞CD68和星形膠質(zhì)細(xì)胞GFAP、海馬IL-1β、IL-6和TNF-α蛋白表達(dá)增加(P＜0.05)，與PS組比較，SS組在1d、3d時(shí)海馬CD68、GFAP、IL-1β、IL-6和TNF-α蛋白表達(dá)增加(P＜0.05)。PS、SS組在不同時(shí)點(diǎn)小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生變化。
　　結(jié)論:七氟醚誘發(fā)老年大鼠術(shù)后認(rèn)知功