炎癥在七氟烷引起的成年小鼠術(shù)后認(rèn)知功能障礙中的作用研究

鄒言+薛冰心

【摘要】 目的 觀察麻醉前應(yīng)用地塞米松對吸入七氟烷引起的成年小鼠術(shù)后認(rèn)知功能障礙（POCD）的影響及可能機(jī)制。方法 60只成年雄性C57BL/6小鼠， 隨機(jī)分為吸氧+生理鹽水組（O組）、七氟烷麻醉+生理鹽水組（S組）、七氟烷+地塞米松組（SD組）及吸氧+地塞米松組（OD組）， 各15只。觀察各組臨床效果。結(jié)果 水迷宮測試中， 四組麻醉前潛伏期差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。麻醉后， 與其他三組比較， S組潛伏期明顯延長（P<0.05）， 穿越平臺次數(shù)明顯減少（P<0.05）， 突觸結(jié)合蛋白-1（Sty-1）含量明顯降低（P<0.05）， 白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）和S100A8蛋白表達(dá)明顯增加（P<0.05）。結(jié)論 單次吸入較高濃度七氟烷可導(dǎo)致小鼠發(fā)生術(shù)后認(rèn)知功能障礙和Sty-1表達(dá)減少， 地塞米松可提高Sty-1表達(dá)水平， 改善POCD， 其機(jī)制可能與抑制海馬組織炎癥反應(yīng)有關(guān)。

【關(guān)鍵詞】 術(shù)后認(rèn)知功能障礙；成年小鼠 ；炎癥；七氟烷

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2016.14.213

POCD是患者接受麻醉及手術(shù)后出現(xiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥， 發(fā)病機(jī)制尚不清楚， 缺乏有效的防治措施。七氟烷是臨床常用的吸入麻醉藥， 血?dú)夥峙湎禂?shù)低， 誘導(dǎo)迅速， 蘇醒快， 血流動力學(xué)穩(wěn)定[1]。術(shù)中應(yīng)用七氟烷會導(dǎo)致短期術(shù)后POCD， 并且與吸入濃度成正比[2]。本次研究主要探討七氟烷麻醉導(dǎo)致的POCD與炎癥的關(guān)系及其機(jī)制?，F(xiàn)報告如下。

1 材料與方法

1. 1 動物選擇與分組 雄性C57BL/6小鼠60只， 16周齡， 18～22 g， 隨機(jī)分為吸氧+生理鹽水組（O組）、七氟烷麻醉+生理鹽水組（S組）、七氟烷+地塞米松組（D組）及吸氧+地塞米松組（OD組）， 各15只。麻醉前連續(xù)進(jìn)行Morris水迷宮訓(xùn)練5 d， 在麻醉前1 h分別注射地塞米松2 mg/kg或等容生理鹽水。

1. 2 實驗方法 將S組和D組成年小鼠置于透明半封閉呼吸環(huán)路麻醉箱中， 呼氣回路末端連接鈉石灰以吸收水分和二氧化碳。箱內(nèi)通入3%七氟烷+4 L/min O2， 待監(jiān)護(hù)儀上七氟烷濃度穩(wěn)定后， 將小鼠放入其中。待小鼠翻正反射消失后， 取右側(cè)臥位， 避免誤吸， 保持呼吸道通暢， 持續(xù)吸入3 h， 監(jiān)測其血氧飽和度， 使其維持在98%～100%（麻醉箱中氣體濃度和血氧飽和度監(jiān)測由Detax-Ohmeda監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測）。皮下注射溫生理鹽水30 ml/kg ， 補(bǔ)充水分丟失， 將其放回籠中， 通入100% O2， 直至其意識恢復(fù)。O組和OD組則在麻醉箱中通入4 L/min O2， 待氧濃度穩(wěn)定后將小鼠放入， 3 h后取出放回籠中。而后進(jìn)行Morris水迷宮試驗和Western Blot 檢測。

1. 3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS18.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（ x-±s）表示， 采用t檢驗；計數(shù)資料以率（%）表示， 采用χ2檢驗；組間比較采用單因素方差分析， 兩兩比較采用LSD法。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2. 1 水迷宮實驗

2. 1. 1 潛伏期 吸入氣體前， O組潛伏期為（28.62±1.32）s， S組潛伏期為（23.40±1.62）s， SD組潛伏期為（26.41±1.35）s， OD組潛伏期為（20.40±2.62）s， 四組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）； 吸入相應(yīng)氣體后， O組潛伏期為（25.40±2.80）s、SD組（27.88±0.82）s和OD組（26.10±1.01）s， 三組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）， S組的潛伏期明顯延長為（35.61±1.80）s， 與其他三組比較， 差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。

2. 1. 2 穿越平臺次數(shù) O組穿越平臺次數(shù)為（3.75±0.50）次、SD組為（3.98±0.33）次、OD組為（3.52±0.38）次， 三組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。與其他三組比較， S組在吸入七氟烷后穿越平臺次數(shù)明顯減少為（2.24±0.21）次， 差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。

2. 1. 3 目標(biāo)象限內(nèi)游泳時間和距離占總時間和總距離的百分比 O組在目標(biāo)象限內(nèi)游泳時間占總時間百分比（39.12±3.95）%、SD組（43.18±2.38）%和OD組（45.31±3.28）%， 三組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。與其他三組比較， S組在目標(biāo)象限內(nèi)游泳時間占總時間百分比顯著減少為（20.12%±1.34）%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。

2. 2 Western Blot結(jié)果 以β-actin為內(nèi)參， 與其他三組相比， S組S100A8蛋白表達(dá)增加（0.12±0.01）， 差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）， O組為（0.01±0.01）、SD組為（0.03±0.01）、OD組為（0.03±0.02）， 三組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；與其他三組相比S組IL-1β表達(dá)增加（0.81±0.08）， 差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）， O組IL-1β表達(dá)增加（0.31±0.04）、SD組（0.41±0.07）和OD組（0.29±0.04）， 三組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；S租Sty-1蛋白表達(dá)減少（0.13±0.03）， 差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）， O組（0.27±0.02）、SD組（0.30±0.02）和OD組（0.27±0.04）， 三組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。

3 討論

Acharya 等[3]研究發(fā)現(xiàn)， 17～19個月齡的老年大鼠在接受七氟烷吸入全身麻醉24 h后， 可見術(shù)后譫妄和認(rèn)知功能減退， 可能與其血腦屏障受損， 破壞腦內(nèi)穩(wěn)態(tài)有關(guān)。七氟烷吸入全身麻醉后可導(dǎo)致術(shù)后短期內(nèi)的認(rèn)知功能障礙， 幼年期的連續(xù)吸入七氟烷也會造成成年后的記憶損害， 提示七氟烷與認(rèn)知功能損害有關(guān)[4]。

炎癥能造成認(rèn)知功能損害， 地塞米松是一種臨床常用藥， 常與止吐藥聯(lián)合使用增強(qiáng)其止吐效果[5]。心臟手術(shù)術(shù)中應(yīng)用地塞米松可減少術(shù)后感染[6]。有研究表明， TNF-α、IL-6、S-100β等炎癥因子表達(dá)也顯著降低， 提示術(shù)前應(yīng)用激素可改善七氟烷麻醉后的POCD[7]。

總之， Sty-1表達(dá)減少可能參與七氟烷導(dǎo)致的POCD的發(fā)生， 使用地塞米松可改善吸入七氟烷后的小鼠的認(rèn)知功能， 其機(jī)制可能與抑制S100A8蛋白及IL-1β的表達(dá)有關(guān)。

參考文獻(xiàn)

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[2]高燁， 張鄧新， 季永， 等.七氟烷對老年患者血清同型半胱氨酸與術(shù)后認(rèn)知功能的影響.南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報， 2011， 31（11）： 1632-1635.

[3]Acharya NK ， Goldwaser EL ， Forsberg MM ， et al. Sevoflurane and Isoflurane induce structural changes in brain vascular endothelial cells and increase blood-brain barrier permeability： Possible link to postoperative delirium and cognitive decline.Brain Research， 2015， 1620：29-41.

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[收稿日期：2016-01-07]