宋少良 李亞文 文亞杰 李戈輝
(南方醫(yī)科大學(xué)附屬深圳婦幼保健院麻醉科 深圳 518020)
高糖性疾病患者對(duì)局麻藥神經(jīng)毒性具易感性[1~2],這就造成妊娠期糖尿病的孕婦有可能在使用局麻藥物過程中出現(xiàn)神經(jīng)毒性損傷反應(yīng)[3]。機(jī)體在高血糖時(shí)存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的狀態(tài),胞外Ca2+內(nèi)流增多,而局麻藥具有激活鈣離子通道和干擾內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能,因此使得機(jī)體出現(xiàn)鈣超載性的細(xì)胞損傷[4]。同時(shí)高血糖還會(huì)通過ERK通路引起神經(jīng)元損傷,而局麻藥也能夠進(jìn)一步激活ERK下游通路[5]。本研究針對(duì)AKT/ERK信號(hào)通路失衡狀態(tài)及伴隨的離子通道狀態(tài)改變進(jìn)行分析討論。
研究使用人未分化SH-SY5Y神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞培養(yǎng),局麻藥(LA)損傷模型建立:對(duì)SH-SY5H細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng),采用隨機(jī)數(shù)字表隨機(jī)將培養(yǎng)的細(xì)胞分為4組,每組66孔。對(duì)照組:為SH-SY5H細(xì)胞繼續(xù)單純培養(yǎng)24h;A組(鈣離子拮抗劑米貝地爾+ SH-SY5H細(xì)胞組):加入米貝地爾后孵育24h;B組(局麻藥布比卡因+SH-SY5H細(xì)胞組):加入布比卡因后孵育24h;C組(米貝地爾+布比卡因+SH-SY5H細(xì)胞組):加入米貝地爾以及布比卡因后孵育24h;米貝地爾濃度均為5umol/L,布比卡因濃度1mmol/L,葡萄糖濃度13.3mmol/L。
于不同時(shí)間點(diǎn)(開始時(shí)刻、孵育1h、孵育6h以及孵育24h)觀察SH-SY5H細(xì)胞活力、凋亡率,同時(shí)觀察細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化等,以評(píng)價(jià)妊娠期糖尿病產(chǎn)婦局麻藥神經(jīng)毒性情況。統(tǒng)計(jì)分析使用SPSS20.0行統(tǒng)計(jì)分析P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
研究對(duì)SH-SY5Y細(xì)胞進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察,可見對(duì)照組細(xì)胞胞體粗大,為多角形,神經(jīng)突起多而粗,總體分布成網(wǎng)絡(luò)狀。A組細(xì)胞與對(duì)照組形態(tài)學(xué)差別不顯著,無明顯改變;B組細(xì)胞可見胞體變圓會(huì)所,神經(jīng)突起部分消失;C組則見胞體變圓,神經(jīng)突起h情況較B組略有減輕。
研究發(fā)現(xiàn)對(duì)照組細(xì)胞在4個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)細(xì)胞活力未見明顯改變;A組細(xì)胞在4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的細(xì)胞活力變動(dòng)也不大;均有P>0.05;B組細(xì)胞以及C組細(xì)胞可見隨著孵育進(jìn)程細(xì)胞活力逐漸減低,特別是B組細(xì)胞活力減退顯著;B、C組細(xì)胞在孵育1h、孵育6h以及孵育24h時(shí)間點(diǎn)的細(xì)胞活力均顯著低于開始時(shí)刻水平均有P<0.05,見表1。
表1 不同時(shí)間點(diǎn)細(xì)胞活力對(duì)比
A組B組C組對(duì)照組開始時(shí)刻100100100100孵育1h92±1280±10?#88±11?#96±11孵育6h94±1132±9?#67±12?#93±13孵育24h90±1326±8?#57±11?#90±13
注:*與開始時(shí)刻比較,P<0.05;#與對(duì)照組比較,P<0.05。
研究中在4個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)對(duì)比4組細(xì)胞的凋亡率,結(jié)果提示對(duì)照組和使用米貝地爾的A組細(xì)胞凋亡未見明顯改變;P>0.05;與此同時(shí)B組細(xì)胞以及C組細(xì)胞可見隨著孵育進(jìn)程細(xì)胞凋亡率逐漸增加,特別是B組細(xì)胞最為顯著;B、C組細(xì)胞在孵育1h、孵育6h以及孵育24h時(shí)間點(diǎn)的細(xì)胞凋亡率均顯著高于開始時(shí)刻水平;均有P<0.05,見表2。
妊娠期糖尿病的出現(xiàn)與孕婦機(jī)體營養(yǎng)過剩以及在代謝刺激下內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能發(fā)生變化關(guān)聯(lián)密切;而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)體系的受損會(huì)形成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激致活性氧(reactive oxygen species,ROS)在細(xì)胞中的毒性不斷積累,長期持續(xù)就會(huì)引發(fā)細(xì)胞凋亡[7~10]。本研究結(jié)果提示對(duì)照組細(xì)胞胞體粗大,為多角形,神經(jīng)突起多而粗,總體分布成網(wǎng)絡(luò)狀。A組細(xì)胞與對(duì)照組形態(tài)學(xué)差別不顯著,無明顯改變;B組細(xì)胞可見胞體變圓會(huì)所,神經(jīng)突起部分消失;C組則見胞體變圓,神經(jīng)突起情況較B組略有減輕。
表2 不同時(shí)間點(diǎn)細(xì)胞凋亡率對(duì)比
A組B組C組對(duì)照組開始時(shí)刻7.1±2.36.8±2.07.0±2.06.9±1.9孵育1h7.4±2.215.7±2.3?#9.1±2.2?#7.2±2.1孵育6h6.8±2.132.4±2.4?#18.3±2.3?#6.7±2.0孵育24h6.9±2.341.1±2.2?#20.1±2.1?#6.9±2.2
注:*與開始時(shí)刻比較,P<0.05;#與對(duì)照組比較,P<0.05。
基于機(jī)體在高血糖時(shí)存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,Ca2+通道異常;以及高血糖會(huì)通過ERK通路引起神經(jīng)元損傷的理論基礎(chǔ)[11~12],本研究針對(duì)AKT/ERK信號(hào)通路失衡狀態(tài)及伴隨的離子通道狀態(tài)改變進(jìn)行分析討論,發(fā)現(xiàn)對(duì)照組細(xì)胞在4個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)細(xì)胞活力未見明顯改變;米貝地爾組細(xì)胞在4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的細(xì)胞活力變動(dòng)也不大。與此同時(shí)使用布比卡因的B組細(xì)胞以及米貝地爾、布比卡因聯(lián)用的C組細(xì)胞可見隨著孵育進(jìn)程細(xì)胞活力逐漸減低,特別是B組細(xì)胞活力減退顯著;B、C組細(xì)胞在孵育1h、孵育6h以及孵育24h時(shí)間點(diǎn)的細(xì)胞活力均顯著低于開始時(shí)刻水平。從凋亡的角度來分析在4個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)對(duì)比凋亡率,B組細(xì)胞以及C組細(xì)胞可見隨著孵育進(jìn)程細(xì)胞凋亡率逐漸增加,特別是B組細(xì)胞最為顯著;B、C組細(xì)胞在孵育1h、孵育6h以及孵育24h時(shí)間點(diǎn)的細(xì)胞凋亡率均顯著高于開始時(shí)刻水平。
總之,AKT/ERK信號(hào)通路在高糖環(huán)境和局麻藥可能發(fā)生協(xié)同作用下對(duì)離子通道產(chǎn)生影響。妊娠期糖尿病產(chǎn)婦使用局麻藥物進(jìn)行手術(shù)或鎮(zhèn)痛出現(xiàn)藥物神經(jīng)毒性損害需引起臨床關(guān)注,并給于恰當(dāng)防治。
1 苗銀鳳,李偉.妊娠期糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)及治療.實(shí)用婦科內(nèi)分泌電子雜志,2017,4(5):16~17.
2 豐樹煥.高脂高糖誘導(dǎo)妊娠大鼠內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的變化及飲食干預(yù)后的影響.鄭州大學(xué),2015.
3 李亞文,徐世元,張慶國,等.布比卡因?qū)Ω咛桥囵B(yǎng)SH-SY5Y 細(xì)胞毒性研究.重慶醫(yī)學(xué),2015,10(18):2449~2450.
4 王艷,趙鵬偉,韓志強(qiáng).高糖代謝引發(fā)神經(jīng)毒性的作用機(jī)制研究進(jìn)展.現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志,2017,26(18):2046~2049.
5 季中華,劉紫庭,李樂,等.糖尿病周圍神經(jīng)病變對(duì)大鼠局麻藥外周神經(jīng)毒性的影響.中華麻醉學(xué)雜志,2016,36(10):1250~1253.
6 劉瑤霞,陳平.高血糖神經(jīng)毒性研究進(jìn)展.西部醫(yī)學(xué),2009,21(10):1804~1805.
7 黃飛,王顯勛,石曉兵,等.妊娠期糖尿病對(duì)孕期骨代謝影響的探討.數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志,2011,24(2):157~158.
8 李亞文.高糖環(huán)境誘導(dǎo)SH-SY5Y細(xì)胞ROS爆發(fā)-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激增強(qiáng)布比卡因神經(jīng)毒性.南方醫(yī)科大學(xué),2013.
9 李亞文,徐世元,張慶國,等.布比卡因致高糖培養(yǎng)SH-SY5Y細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激增強(qiáng)與活性氧簇增多及凋亡增加.國際麻醉學(xué)與復(fù)蘇雜志,2014,35(3):241~245.
10 馮亮群.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在羅哌卡因誘導(dǎo)SH-SY5Y細(xì)胞凋亡中的作用.中國藥業(yè),2015,22(17):13~15.
11 李宗澤.肌肽對(duì)高糖誘導(dǎo)SH-SY5Y細(xì)胞凋亡的保護(hù)作用.遼寧醫(yī)學(xué)院,2014.