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七氟醚联合吸入麻醉对老年大鼠学习与记忆的影(2)
1.3 统计学处理 采用SPSS 18.0 中一般线性模型进行重复测量资料的单因素方差分析,每个时间点的组间差异采用多因素方差分析。计量数据采用表示,连续性变量采用t检验。所有统计检验均为双侧检验,统计分析前进行正态性和方差齐性检验,检验水准(α)为0.05。
2 结 果
2.1 一般情况 麻醉过程中两组大鼠生命体征平稳、未发现明显缺氧(SpO2<90%)、二氧化碳潴留等,苏醒快速、运动饮食如常。水迷宫训练过程中未发现运动障碍、漂浮航行等。
2.2 老年大鼠短期认知功能的改变 结果(图1)显示:在连续6 d的定航训练中,麻醉组大鼠游泳速度与对照组大鼠差异无统计学意义(P=0.9)。重复测量数据多因素方差分析显示,麻醉组逃逸潜伏期在训练后第4、5、6天较对照组显著延长(P=0.023、P=0.049、P=0.005)。第1次空间探索实验结果显示,麻醉组在目标象限的路程百分比(P=0.017)和时间百分比(P=0.015)均显著低于对照组。
图1 吸入麻醉对老年大鼠短期(2~8 d)认知功能的影响A:定航训练;B:第1次空间探索实验.*P<0.05,**P<0.01与对照组相比
2.3 老年大鼠长期认知功能的改变 第2次空间探索实验(图2)显示,两组大鼠在目标象限游泳时间百分比(P=0.55)和路程百分比(P=0.62)差异均无统计学意义。
图2 吸入麻醉对老年大鼠长期(15 d)认知功能的影响
2.4 海马区神经细胞凋亡情况 结果(图3)显示:第1次空间探索实验后TUNEL/NeuN免疫荧光共染结果(图3A)显示,麻醉组海马CA1区TUNEL阳性细胞数较对照组明显增加,同时神经元标志物NeuN表达下降,提示大鼠吸入麻醉后短期麻醉组海马区存在神经元丢失。第2次空间探索实验后Western 印迹结果(图3B~3D)显示,海马CA1区TUNEL阳性细胞数较7天前明显减少,但两组间差异无统计学意义;两组大鼠海马区凋亡相关指标分裂caspase-3、Bax的表达量差异均无统计学意义(P=0.07、P=0.62),DNA损伤指标PARP-1差异也无统计学意义(P=0.1)。
图3 吸入麻醉对海马神经元凋亡的影响A:第1次空间探索实验后海马CA1区TUNEL/NeuN免疫荧光共染结果;B:第2次空间探索实验后TUNEL/NeuN免疫荧光共染结果;C,D:第2次空间探索实验后Western 印迹检测两组海马区凋亡相关指标分裂caspase-3、Bax、PARP-1的表达量
3 讨 论
近年来,吸入麻醉药所致的神经毒性及其与认知功能障碍的关系引起广泛关注。N2O联合异氟醚吸入全麻或70% N2O镇静能导致大鼠空间记忆能力长期损害[7]。高龄是目前唯一公认的导致长期或不可逆术后认知功能障碍的危险因子。随着年龄的增长,认知功能以及大脑自身修复功能逐渐减退。本课题组前期研究[5-6]已证实,18月龄老年大鼠在七氟醚联合N2O吸入麻醉后1周内出现空间学习与记忆受损。而本研究显示,七氟醚联合N2O吸入麻醉后在短期内(2~8 d)可致老年大鼠学习与记忆功能减退,支持本课题组前期研究结果;麻醉2周后,麻醉组与对照组大鼠在目标象限游泳时间百分比和路程百分比差异均无统计学意义,提示吸入麻醉后认知功能障碍存在可逆性。
神经炎症是术后认知功能障碍的病理生理机制之一。动物模型已证实异氟醚、七氟醚以及手术创伤应激致外周炎症因子表达量增加,血脑屏障通透性破坏,炎症介质通过迷走神经通路进入中枢神经系统;同时,机体启动胆碱能抗炎途径,导致短期、可逆的神经炎症反应,包括嗜睡和认知功能障碍[8-9]。另一方面,在体内和体外研究中,已发现临床应用浓度的异氟醚、七氟醚和地氟醚可导致与阿尔兹海默症相似的病理生理过程,导致神经元细胞凋亡[10-11]。
本课题组前期[5-6]已发现,老年大鼠吸入麻醉后48 h及第8天凋亡相关指标分裂caspase-3、Bax表达增加,出现短期空间学习与记忆功能障碍。本研究中,大鼠在第1次空间探索实验后海马CA1区TUNEL阳性细胞数较对照组明显增加,同时神经元标志物NeuN表达下降,与前期研究[5]结果一致;而第2次空间探索实验后两组海马区凋亡相关指标分裂caspase-3、Bax 以及DNA损伤指标PARP-1的表达量差异无统计学意义,且海马CA1区TUNEL阳性细胞数较7 d前减少。以上研究结果证实,吸入麻醉致老年大鼠的神经毒性具有可逆性。本课题组前期研究[5-6]已证实,七氟醚联合N2O吸入麻醉暴露致老年大鼠海马区神经细胞凋亡的同时,反馈性引起内源性SIRT1的表达及p53去乙酰化增加。而DNA 损伤和氧化应激后,机体在启动细胞凋亡途径的同时,催化SIRT1对 p53的去乙酰化,从而抑制 p53介导的促凋亡相关基因的转录,起到自我修复与自我保护的负反馈作用[12]。
文章来源:《财会学习》 网址: http://www.chxxzz.cn/qikandaodu/2021/0303/682.html
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