异氟醚与手术对大鼠学习记忆、氧化应激水平和海马AGEs\RAGE表达变化的影响
背景与目的：
老年患者麻醉与手术后患者常出现认知功能下降,主要表现为手术后谵妄(postoperative delirium,PD)与术后认知功能障碍(Postoperative Cognitive DysfunctionPOCD)。PD与POCD可以发生在任何年龄患者,但更多见于老年人群,两者的关系及发病机制尚不清楚,但PD可能导致患者住院天数及花费增加、并可能导致患者术后6个月内死亡率增高,POCD同样可以增加患者死亡率、患者过早地失去劳动能力、并且增加社会及家庭负担。PD通常发生在术后1-3天,而POCD在术后一周发生率相对高,约为25％。尽管术后认知功能损害机制尚不明确,但无疑老龄是其重要的的危险因素之一。既往研究表明脑氧化应激损伤、高级糖基化终末产物(advanced glycosylation endproduct,AGEs)及其受体(receptor for advanced glycation end products RAGE)介导的神经功能损害与老年认知功能障碍疾病密切相关。本研究拟采用比色法、RT-PCR、免疫组化方法来观察异氟醚及手术对大鼠脑内氧化应激水平、AGEs与RAGE表达变化影响,同时应用Morris水迷宫检测麻醉与手术后大鼠学习及记忆功能,为术后认知损害的机制研究奠定一定基础。
材料与方法
选用健康雄性SD大鼠,老年大鼠20月龄,青年大鼠4月龄,随机分为6组:老年空白对照组(N1);老年异氟醚麻醉组(A1);老年手术组(B1);成年空白对照组(N2);成年异氟醚麻醉组(A2);成年手术组(B2);老年与成年异氟醚麻醉组分别吸入1.5％异氟醚麻醉2小时,老年与成年手术组在1.5％异氟醚麻醉过程中行剖腹探查术,持续时间2小时。空白对照组在麻醉吸入箱内吸入30％空氧混合气体2小时作为对照。处理结束后24小时60只大鼠行水迷宫试验,分别进行定位导航试验(Place navigation test)与空间探索实验(spatial probe test)以观察麻醉与手术对大鼠学习记忆功能的影响。48只大鼠于麻醉和手术后24小时处死,断脑取海马,部分海马及大脑皮质进行组织匀浆,采用比色法测定组织中丙二醛(Maleic Dialdehyde,MDA)以及超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)含量,以比较各组氧化应激水平差异。大鼠海马组织标本部分经多聚甲醛固定后石蜡切片,免疫组化染色观察AGEs、RAGE表达变化。部分海马组织提取总RNA后进行RT-PCR测定RAGE mRNA表达变化。
结果
1.水迷宫结果:A1、B1组第四、五天逃逸潜伏期较N1延长(P＜0.05),而与A1比较,B1组延长更显著(P＜0.05);A2组第四、五天逃逸潜伏期与对照组比较无统计学差异(P＞0.05),B2组逃逸潜伏期与N1及A1组比较均延长(P＜0.05)。A1、B1组穿越平台的次数与N1组比较明显减少(均P＜0.01),而探索时间缩短(均P＜0.05)。与N2组比较,A2组空间探索时间及穿越平台次数无显著差异,B2组穿越平台次数较N2及A2组减少(P＜0.01),探索时间缩短(P＜0.05)。
2.氧化应激指标:与N2组相比,N1组SOD值下降而MDA水平上升。异氟醚及手术处理后老年组大鼠SOD水平进一步降低,而MDA水平升高,且B1组改变最为明显,与N1及A1组比较差异显著(P＜0.05)。与N2组比较,A2组氧化应激水平出现一定升高(P＜0.05),而B2组SOD下降与MDA升高更为显著,与对照组及单纯异氟醚处理组比较均有显著差异(P＜0.01)。
3.AGEs表达:N2组AGEs沉积最少,A2组与N2组比较未见差异,B2组出现明显升高,与N2及A2组比较均有统计学差异(P＜0.05)。N1与N2组比较,AGEs基础值处与较高水平(P＜0.05)。麻醉及手术后AGEs沉积量均有不同程度的升高,但B1组升高更为显著,与N1及A1比较均有明显差异(P＜0.01)。
4.RAGE表达:mRNA结果比较,A1与B1组出现明显的RAGE表达上调(P＜0.01),但B1组升高更为显著,与A1组比较有统计学差异(P＜0.05)。A2组RAGE mRNA表达未见明显升高,而B2组表达上调,均高于N2与A2组。RAGE蛋白表达结果显示,A1组与B1组RAGE均呈现增高趋势,与N1比较有显著意义(P＜0.05)。A2与N2组比较未见差异,B2组RAGE表达增多,与N2及B2比较均有显著差异(P＜0.05)。
结论
1.1.5％异氟醚吸入麻醉后导致老年大鼠学习记忆能力下降,在此基础上手术导致了老年大鼠认知功能改变进一步加重;异氟醚麻醉未对成年大鼠学习记忆功能造成明显损害,但在此基础上手术处理导致了成年大鼠认知功能损害。
2.异氟醚与手术处理造成大鼠海马氧化应激水平增高,对老年大鼠影响更为明显,异氟醚麻醉及手术后均导致老年大鼠AGEs与RAGE表达升高,而成年大鼠仅表现为手术后表达升高。
3.由于异氟醚及手术导致的氧化应激增强及AGEs与RAGE表达变化可能是导致动物发生学习记忆能力下降的原因之一。
第三军医大学
硕士
麻醉学
陶国才
2010
中文
R971.2
68
2011-02-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）