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摘要术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction，POCD)是手术麻醉后中枢神经系统的并发症，严重影响了病人的生活质量，增加了家庭和社会负担。老年人的大脑发生了广泛的结构和生理性改变，与学习记忆相关的脑区树突棘形态改变、细胞间连接以及钙稳态失调、基因表达改变。这些因素导致老年脑的突触可塑性改变，进而对各种全身麻醉药的敏感性增加。Moller等研究发现60岁以上人群POCD发生率在1周内为25.8％，3个月时为9.9％。POCD的发病机理尚不清楚，但基本确定老年是术后长期认知功能障碍的危险因素。近年来，七氟醚在临床上得到广泛的应用。但有研究表明七氟醚可导致凋亡，增加beta-amyloid protein levels(Aβ)的水平，并可通过活化特定激酶增加tau蛋白磷酸化并可引起空间记忆缺陷。在长时程增强(long-termpotentiation，LTP)早期合成的丝裂原活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶(mitogen-activated protein kinases/ extracellular regulated proteinkinases，MAPK/ERK)通过调节环腺苷酸应答元件结合蛋白(cAMP responseelement binding protein，CREB)磷酸化而促进早期生长反应因子-1(earlygrowth response factor1，Egr1)的合成，从而形成和巩固晚期长时程增强(LTP)。这一通路在长时程记忆形成和巩固过程中起重要作用。因此，这一通路可能参与七氟醚致认知功能减退过程并起重要作用，本文从以下几个方面进行论述。<br>　　第1部分 老年小鼠海马内pCREB和Egr1的表达与巩固的空间记忆的提取有关<br>　　目的：<br>　　研究老年小鼠海马内磷酸化环腺苷酸应答元件结合蛋白(phosphorylationof the cAMP response element binding protein，pCREB)和早期生长反应因子-1(early growth response factor1，Egr1)表达与巩固的水迷宫空间记忆的提取之间的关系。<br>　　方法：<br>　　选择18月龄雄性C57/BL6小鼠24只，随机分为4个组，①不进行训练也不进行空间探索试验组（空白组）;②不进行训练但进行同样的空间探索试验（NTPRT组）;③进行训练并进行空间探索试验（PRT组）;④进行训练但不进行空间探索试验（NPRT组）。水迷宫训练过程包括定位航行试验和空间探索试验两个部分。首先进行3天适应训练，主要包括适应水温和周围环境。定位航行试验(place navigation test)历时14天，小鼠寻找平台的最大时限设定为60秒，小鼠在平台停留60秒，以提供时间让小鼠观察周围提示物，然后开始下一次训练。空间探索试验分别在第4天、第7天、第11天和第14天进行。系统自动分析包括逃避潜伏期、平台象限游泳时间与总时间之比等参数。在本实验中主要用于比较的是空间探索实验中平台象限游泳时间占总时间百分比。在空间探索试验中平台象限游泳时间占总时间百分比超过30％认为小鼠对提示物和平台空间位置关系形成记忆。NTPRT组和PRT组在第15天再次进行空间探索试验，而空白组和NPRT组不接受空间探索试验。四组小鼠于空间探索试验结束后15min水合氯醛深度麻醉，经左心进行灌流后剥离脑组织，通过免疫荧光的方法检测位置回想测试是否会引起Egr1和pCREB在海马CA1和CA3区内表达。<br>　　结果：<br>　　1.水迷宫行为学结果<br>　　通过为期14天的水迷宫训练，NPRT组和PRT组小鼠对平台位置都形成了良好的空间巩固记忆，从第1天到第14天小鼠逐渐学会了平台的位置，这一点可以从逐渐缩短的逃逸潜伏期（从第1天到第13天）和空间探索试验中逐渐增加的平台象限时间百分比（从第4天到第14天）得出，从第1天到第14天的训练的数据进行分析，逃逸潜伏期显著下降（F9，126=22.08，p＜0.0001），最主要的效应在第12天(F=152.41，p＜0.0001);从第4天到第14天的数据进行分析显示平台象限的时间百分比显著增加(F3，39=11.32，p＜0.0001)，达到渐进水平是在第11天。在第4天，第7天，第11天，第14天通过空间探索试验对平台位置的记忆进行评估。目标象限的时间百分比与对立象限的时间百分比进行比较，后者比前者显著下降(t=229.448，p＜0.0001)，说明对平台已形成记忆。第14天，PRT组和NPRT组小鼠之间的表现没有差别(t=0.075，p=0.789)。在整个训练过程中，没有小鼠有趋触行为和漂浮行为，统计分析显示训练过程中各组小鼠的游泳速度没有显著性差别(F＜1，p＞0.3)。<br>　　2.免疫组化结果<br>　　第15天在最后一次空间探索试验后15分钟所有小鼠处死取脑，进行免疫组化检测，结果如下:①NPRT组和PRT组比较:pCREB在CA1区的表达NPRT组比PRT组显著降低(p＜0.05);Egr1在CA1区的表达NPRT组比PRT组显著降低(p＜0.05);pCREB在CA3区的表达NPRT组比PRT组显著降低(p＜0.05);Egr1在CA3区的表达NPRT组比PRT组显著降低(p＜0.05)。②NPRT组、PRT组与NTPRT组、空白组比较:pCREB在CA1区的表达NPRT组和PRT组比空白组和NTPRT组显著升高(p＜0.05);Egr1在CA1区的表达NPRT组和PRT组比空白组和NTPRT组显著升高(p＜0.05);pCREB在CA3区的表达NPRT组和PRT组比空白组和NTPRT组显著升高(p＜0.05);Egr1在CA3区的表达NPRT组和PRT组比空白组和NTPRT组显著升高(p＜0.05)。③NTPRT组和空白组比较:pCREB在CA1区的表达NTPRT组和空白组比较，两组之间无显著性差异(p＞0.05);pCREB在CA3区的表达NTPRT组和空白组比较，两组之间无显著性差异(p＞0.05);Egr1在CA1区的表达NTPRT组和空白组比较，两组之间无显著性差异(p＞0.05);Egr1在CA3区的表达NTPRT组和空白组比较，两组之间无显著性差异(p＞0.05)。④海马CA1区和CA3区比较:所有组别中pCREB在CA3区的表达量显著高于CA1区(p＜0.05);所有组别中Egr1在CA1区的表达量显著高于CA3区(p＜0.05)。<br>　　结论：<br>　　①在水迷宫训练中，空间记忆巩固后进行提取与老年小鼠海马内pCREB和Egr1的表达相关;<br>　　②老年小鼠海马内pCREB在CA3区的表达量明显高于CA1区，而Egr1在CA1区的表达量明显高于CA3区。<br>　　第2部分 七氟醚麻醉后老年小鼠空间学习记忆缺陷与海马内pCREB和Egr1表达的下调有关<br>　　目的：<br>　　麻醉药物与术后认知功能障碍的关系是目前研究的热点，但具体的机理还不清楚，而海马内pCREB和Egr1对晚期长时程增强或长时记忆的形成至关重要，为了更好地了解吸入麻醉药对中枢神经的影响，我们研究老年小鼠七氟醚麻醉4h后的行为学改变以及海马内pCREB和Egr1表达的变化。<br>　　方法：<br>　　18月龄老年小鼠随机分入麻醉组和对照组，麻醉组小鼠3％七氟醚麻醉4h，而对照组吸入100％的氧气4小时，水迷宫空间学习记忆能力测量在麻醉后48小时进行，定位航行试验为期6天，定位航行试验结束后即刻进行空间探索试验，试验结束后15min，两组小鼠深度麻醉后同时断头取脑，快速分离脑组织取海马，通过western blot和RT-PCR方法检测两组小鼠海马内Egr1和pCREB表达量的变化。<br>　　结果：<br>　　1、水迷宫行为学结果<br>　　通过为期6天的定位航行训练，对照组在第4、5和第6天比麻醉组能更快找到平台，差别有显著性（所有p＜0.05）;在空间探索试验中，对照组平台象限时间百分比显著高于麻醉组(p＜0.01)。<br>　　2、免疫印迹结果<br>　　①麻醉组小鼠海马内pCREB的表达量显著下降(p＜0.01);②麻醉组小鼠海马内Egr1的表达量显著下降(p＜0.05)。<br>　　3、RT-PCR结果<br>　　①两组小鼠海马内CREB mRNA表达量之间没有显著差异(p＞0.05);②麻醉组小鼠海马内Egr1的表达量显著下降(p＜0.05)。<br>　　结论：<br>　　①老年小鼠七氟醚麻醉4h后发生了空间学习记忆能力的损害;<br>　　②老年小鼠七氟醚麻醉后空间记忆能力的损害与其海马内pCREB和Egr1表达下降有关。