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目的:随着医学技术的进步,小儿甚至新生儿做手术的适应症也逐渐放宽,很多高难度的手术逐渐在开始实施,麻醉时间也越来越长。由于七氟烷的独特麻醉作用——无明显刺激性气味、具有镇痛镇静和肌肉松弛作用、对循环系统干扰小、可控性强以及在人体内代谢少等特点,在小儿麻醉中的使用越来越广泛。然而有许多研究表明七氟烷对小儿大脑发育有可能产生不良后果,术后认知功能受损的情况却不断增加。虽然很多动物实验已经证实全麻药对发育期大脑产生毒性,但目前仍然无法确定其中明确的损伤机制。星形胶质细胞是中枢神经系统中除神经元细胞外数量最多的胶质细胞。以往观点认为星形胶质细胞只起到了支撑、营养等基础功能,但现在越来越多的研究证实星形胶质细胞和神经元细胞之间的“神经-胶质交联”在突触传递、突触可塑性、学习记忆等方面发挥着重要作用。Cx43蛋白是哺乳动物星形胶质细胞中表达最为广泛的连接蛋白,6个Cx43既可以组成连接子(半通道),也可以通过两个半通道相互对接形成缝隙连接通道。很多研究证明Cx43蛋白和中枢神经系统的发育、神经元兴奋性和突触传递、突触可塑性和学习记忆以及中枢神经系统炎症等很多方面都有关系。目前尚无研究观察七氟烷引起的中枢神经损伤和Cx43蛋白二者之间有无关系,因此本研究主要观察新生7天SD大鼠吸入七氟烷后,对Cx43蛋白表达有无影响以及Cx43蛋白是否与七氟烷引起的发育期大鼠认知功能损伤有关连并初步探讨可能的机制。研究方法:7天SD大鼠吸入3%七氟烷4小时后建立七氟烷对大鼠中枢神经系统损伤模型。Western Blot检测七氟烷麻醉后6小时、1天、3天、7天时SD大鼠海马Cx43蛋白、磷酸化及总的MAPKs蛋白、磷酸化及总的c-Jun和c-Fos蛋白的表达。麻醉前2小时侧脑室注射Cx43蛋白半通道抑制剂甘珀酸,1天后观察Cx43蛋白、Bax蛋白、Bcl-2蛋白的表达;同时根据所激活的MAPKs信号通路,麻醉前2小时腹腔注射抑制剂并再次观察7天SD大鼠吸入3%七氟烷1天后海马Cx43蛋白、磷酸化及总的MAPKs蛋白、磷酸化及总的c-Jun和c-Fos蛋白的表达。免疫组化实验观察7天大鼠吸入3%七氟烷4小时后,在6小时、1天、3天、7天时对海马组织阳性Caspase-3细胞的影响。麻醉前2小时应用Cx43半通道抑制剂和MAPKs抑制剂后再次用免疫组化方法检测大鼠海马阳性Caspase-3细胞的表达。28-33天后Morris水迷宫试验检测七氟烷、Cbx以及MAPKs抑制剂对大鼠成年后的学习记忆能力。结果:1、7天SD大鼠海马Cx43蛋白表达在6小时到7天时间点随着时间的增长而自然增加。吸入3%七氟烷4小时后,海马Cx43蛋白在麻醉后6小时开始明显高于对照组(P<0.05),1天时达到高峰(P<0.01),3天后两组表达相似(P>0.05),n=5。2、和对照组相比,侧脑室注射甘珀酸50mg/Kg不影响7天SD大鼠海马Cx43、Bax、Bcl-2蛋白表达(P>0.05),而七氟烷组则明显上调1天后海马Cx43、Bax蛋白水平,下调Bcl-2蛋白(P<0.05);和七氟烷组相比,七氟烷暴露前2小时侧脑室注射甘珀酸不能改变Cx43、Bax、Bcl-2蛋白的水平(P>0.05),n=5。3、3%七氟烷麻醉4小时后,大鼠海马组织中磷酸化JNK/JNK在麻醉暴露后6小时到3天时间点明显高于对照组(P<0.05),7天时两组表达一致;而磷酸化ERK/ERK、磷酸化p38/p38在各时间点两组没有明显差异(P>0.05),n=5。4、3%七氟烷麻醉4小时后,大鼠海马组织中磷酸化c-Jun/c-Jun在麻醉暴露后6小时到3天时间点明显高于对照组,7天时两组表达一致(P<0.05);而磷酸化c-Fos/c-Fos在各时间点两组没有明显差异(P>0.05),n=5。5、七氟烷暴露前2小时腹腔注射10mg/kg JNK抑制剂SP600125能明显降低吸入3%七氟烷的7天SD大鼠1天后海马磷酸化JNK/JNK、磷酸化c-Jun/c-Jun以及Cx43蛋白的表达(n=5,P<0.05)。6、3%七氟烷麻醉4小时后,海马体阳性Caspase-3细胞累计光密度值在麻醉暴露后6小时至1天明显高于对照组(P<0.05),3天后两组表达一致。腹腔注射JNK抑制剂SP600125 10mg/Kg能明显降低吸入3%七氟烷导致的海马阳性Caspase-3细胞的累计光密度值(P<0.05),而侧脑室注射Cx43蛋白通道抑制剂甘珀酸50mg/Kg不能降低七氟烷引起海马阳性Caspase-3细胞的累计光密度值(P>0.05),n=5。7、3%七氟烷麻醉4小时,28-33天后行Morris水迷宫实验,结果表明七氟烷组在32天时逃避潜伏期明显高于对照组,33天跨越平台次数较少。腹腔注射JNK抑制剂SP600125 10 mg/kg能明显改善大鼠的学习记忆能力,而侧脑室注射Cx43蛋白通道抑制剂甘珀酸50mg/kg则没有作用(n=6,P<0.05)。结论:7天SD大鼠暴露于3%七氟烷4小时可引起海马Cx43蛋白表达升高,Caspase-3阳性细胞累计光密度值增加,并造成28天后学习记忆功能受损。这一结果是通过激活JNK/c-Jun/AP-1信号通路来实现的。SP600125可以减弱JNK/c-Jun/AP-1信号通路,从而降低Cx43蛋白表达和Caspase-3阳性细胞数量,改善28天后大鼠的学习记忆能力。而Cx43蛋白通道抑制剂甘珀酸则没有降低七氟烷引起海马Caspase-3阳性细胞的数量以及成年之后的学习记忆能力。