吸入不同浓度异氟醚对老龄大鼠海马细胞色素c表达的影响

目的 评价吸入不同浓度异氟醚对老龄大鼠海马细胞色素c(Cyt c)表达的影响.方法 健康雄性老龄SD大鼠63只,月龄20月,体重500～600 g,随机分为3组(n=21),对照组(C组):吸入30%氧气2 h;0.75%异氟醚组(L组):吸入0.75%异氟醚和30%氧气的混合气体2 h;1.5%异氟醚组(I2组):吸入1.5%异氟醚和30%氧气的混合气体2 h.分别于麻醉30 min、1和2 h时,各组取5只大鼠,取动脉血样行血气分析.于麻醉结束后24 h时,各组取8只大鼠,测定认知功能;取8只大鼠,分别采用免疫组化法和Western blot法测定海马Cyt c 的表达水平.结果 与C组比较,Ⅰ1组和Ⅰ2组逃避潜伏期延长,原平台象限停留时间缩短,穿越原平台次数减少,海马Cyt c表达上调(P＜0.05);与Ⅰ1组比较,Ⅰ2组逃避潜伏期、原平台象限停留时间缩短和穿越原平台次数差异无统计学意义(P＞0.05),海马Cyt c表达上调(P＜0.05).结论 吸入异氟醚可通过上调海马Cyt c的表达导致老龄大鼠认知功能障碍.     

异氟醚对老龄大鼠海马蛋白质组的影响

目的 探讨异氟醚对老龄大鼠海马蛋白质组的影响.方法 清洁级老龄雌性SD大鼠75只,22月龄,随机分为对照组(C组,n=35)和异氟醚组(I组,n=40).C组吸入含40%氧气的空气2 h,I组通过异氟醚挥发罐的调节使麻醉箱内异氟醚浓度为3%,待翻正反射消失后将异氟醚浓度降至1.2%,维持2 h.I组苏醒后24 h采用Y型迷宫实验检测认知功能,麻醉结束后24 h和72 h分别随机取5只大鼠,取海马行双向凝胶电泳和质谱分析.结果 与c组比较,I组麻醉结束后24 h和48 h正确反应次数和主动回避次数降低,全天总反应时间延长(P＜0.05);学习能力I组低于C组(P＜0.05).2组麻醉结束后24 h差异表达蛋白17种,其中6种蛋白质表达上调,11种蛋白质表达下调;2组麻醉结束后72 h差异表达蛋白16个,其中10种蛋白质表达上调,6种蛋白质表达下调.结论 异氟醚麻醉后早期老龄大鼠认知功能下降具有可逆性,这种现象可能与海马蛋白质组变化有关.     

异氟醚对老龄和成龄大鼠海马synaptotagmin-Ⅰ蛋白质的影响

目的探讨异氟醚对成龄及老龄大鼠海马synaptotagmin-Ⅰ(Syt-Ⅰ)蛋白表达的影响。方法用蛋白质印迹方法对吸入2h异氟醚的全身麻醉模型和吸氧对照的成龄及老龄大鼠,取24h后的海马组织检测Syt-Ⅰ蛋白的表达水平。结果异氟醚麻醉后24h老龄大鼠海马组织Syt-Ⅰ蛋白质与对照组比较表达量下调(P<0.05),而成龄大鼠海马组织Syt-Ⅰ蛋白质表达量与对照组比较没有明显变化。结论异氟醚麻醉后的老龄大鼠早期海马Syt-Ⅰ蛋白质可能参与异氟醚麻醉后延迟相大鼠的学习和记忆功能改变。     

异氟醚麻醉对老龄大鼠海马突触体蛋白质组的影响

目的 评价异氟醚麻醉对老龄大鼠海马突触体蛋白质组的影响.方法 雌性SD大鼠27只,22月龄,体重480～550 g,采用随机数字表法,将其随机分为2组:对照组(C组,n=6)和异氟醚麻醉组(Ⅰ组,n=21).C组吸入含80％氧气的空氧混合气体2h,Ⅰ组吸入3％异氟醚麻醉诱导后,经口明视气管插管,吸入2％异氟醚+80％氧气维持麻醉2h.麻醉结束后24h时,进行Y型迷宫实验测试大鼠认知功能,记录训练次数.以训练次数＞ 75次为判断认知功能低下的标准,将Ⅰ组大鼠分为2组:认知功能低下组(IA组)和认知功能未低下组(IB组).Y型迷宫实验结束后,处死大鼠,取双侧海马组织,提取突触体,进行双向凝胶电泳和质谱分析.结果 Ⅰ组有6只大鼠发生认知功能低下,有13只大鼠未发生认知功能低下.与C组和IB组比较,IA组训练次数增多(P＜0.05);C组和IB组间比较训练次数差异无统计学意义(P＞0.05).IB组和IA组差异表达的蛋白质有21个,其中11个蛋白质表达上调,10个蛋白质表达下调.C组和IA组差异表达的蛋白质有19个,其中12个蛋白质表达上调,7个蛋白质表达下调.经质谱分析鉴定出31个蛋白质.结论 异氟醚麻醉导致老龄大鼠认知功能低下可能与突触部位能量代谢相关蛋白、突触部位的细胞骨架结构及调节蛋白的改变有关.     

手术对异氟醚麻醉下老龄大鼠术后认知功能的影响

目的 探讨手术对老龄大鼠异氟醚麻醉下术后认知功能的影响.方法 健康雄性老龄SD大鼠72只,年龄20月,体重500～600 g,随机分为3组(n=24):对照组(C组)、异氟醚麻醉组(I组)和手术组(O组).C组吸入30%氧气2 h,I组吸入1.5%异氟醚和30%氧气的混合气体2 h,O组吸入1.5%异氟醚和30%氧气的混合气体2 h,并实施腹部手术.于麻醉结束后或术后24 h时随机取8只大鼠,取海马组织,采用免疫组织化学法和RT-PCR法分别测定神经元胆碱乙酰转移酶(ChAT)及ChAT mRNA的表达水平,其余大鼠进行Morris水迷宫实验,测定认知功能.结果 与C组比较,I组和O组逃避潜伏期延长,原平台象限停留时间缩短,穿越原平台次数减少,海马神经元ChAT mRNA及其蛋白表达水平降低(P<0.05);与I组比较,O组术后第4、5天逃避潜伏期延长,原平台象限停留时间缩短,海马神经元ChAT mRNA及其蛋白表达水平降低(P<0.05);与麻醉结束后或术后第3天比较,C组第4、5天逃避潜伏期差异无统计学意义(P>0.05),I组和O组逃避潜伏期延长(P<0.05);I组和O组麻醉结束后或术后第4、5天逃避潜伏期差异无统计学意义(P>0.05).结论 手术操作可加重异氟醚引起的老龄大鼠术后认知功能障碍,其机制可能与海马胆碱能神经元受损有关.     

七氟醚对不同性别大鼠海马神经元p-CREB1表达的影响

目的 评价七氟醚对不同性别大鼠海马神经元磷酸化cAMP反应元件结合蛋白1(p-CREB1)表达的影响.方法 健康成年雌性SD大鼠30只,3月龄,体重180～220 g,采用随机数字表法,将大鼠随机分为2组(n＝15):对照组(Fc组)和七氟醚组(Fs组);健康成年雄性SD大鼠28只,3月龄,体重380-440 g,采用随机数字表法,将大鼠随机分为2组(n＝14):对照组(Mc组)和七氟醚组(Ms组).Fc组和Mc组吸入95％氧气(流量4 L/min)2 h,Fs组和Ms组吸入3％七氟醚2h.于停止吸入七氟醚后2d时行避暗实验;于停止吸入七氟醚后3～7d时行Morris水迷宫实验,第7天认知功能测定结束后处死大鼠,取脑组织,剥离海马,采用Western blot法检测海马组织p-CREB1及Bcl-2、caspase-8的表达水平.结果 与Fc组比较,Fs组停止吸入七氟醚后3d时逃避潜伏期延长,游泳总路程增加,海马组织p-CREB1和Bcl-2表达下调,caspase-8表达上调(P<0.05);与Mc组比较,Ms组停止吸入七氟醚后3～6d时逃避潜伏期延长,游泳总路程增加,海马组织p-CREB1和Bcl-2表达下调,caspase-8表达上调(P<0.05);与Fs组比较,Ms组停止吸入七氟醚后4～6d时逃避潜伏期延长,游泳总路程增加,海马组织p-CREB1和Bcl-2表达下调(P<0.05).结论 七氟醚可通过抑制海马神经元CREB1蛋白磷酸化,上调caspase-8蛋白表达,下调Bcl-2蛋白表达,促进神经元凋亡,导致大鼠认知功能减退,且对雄性大鼠的效应更明显.     

氯化锂预先给药对异氟醚麻醉诱发老龄大鼠认知功能障碍及海马炎性反应的影响

目的 评价氯化锂(LiCl)预先给药对异氟醚麻醉诱发老龄大鼠认知功能障碍及海马炎性反应的影响.方法 老龄雄性SD大鼠80只,20月龄,体重350 ～400g,采用随机数字表法,将大鼠随机分为4组(n=20):对照组(C组)吸入30％O2-70％ N26h;异氟醚麻醉组(I组)吸入1.4％异氟醚6h,以30％O2-70％N2作为载气;LiCl+异氟醚麻醉组(L+I组)腹腔注射LiC1 100 mg/kg,1次/d,连续3d,第4d行异氟醚麻醉;LiCl组(L组)腹腔注射LiCl 100 mg/kg,1次/d,连续3d,第4d吸入30％ O2-70％ N26h.麻醉结束即刻行动脉血气分析,麻醉结束后24h取海马组织,采用Western blot法测定海马糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)和核因子κB第310赖氨酸乙酰化蛋白[acetyl-NF-κB (Lys310)]的表达,采用实时定量PCR和ELISA法分别检测海马TNF-α、IL1β和IL-6的mRNA表达及其含量;麻醉结束后第2d评估认知功能.结果 与C组比较,I组GSK-3β和acetyl-NF-κB (Lys310)表达上调,TNF-α、IL-1β及IL-6含量及其mRNA表达水平升高,逃避潜伏期延长,探索时间缩短(P＜0.05),L+I组和L组上述指标差异无统计学意义(P＞0.05);与I组比较,L+I组GSK-3β、acetyl-NF-κB (Lys310)表达下调,TNF-α、IL-1β、IL-6含量及其mRNA表达水平降低,逃避潜伏期缩短,探索时间延长(P＜0.05).结论 氯化锂预先给药可改善异氟醚麻醉诱发老龄大鼠认知功能障碍,其机制与抑制海马炎性反应有关.     

异氟醚麻醉对老龄大鼠海马β淀粉样蛋白生成、c-Jun氨基末端激酶和环磷酸腺苷反应元件结合蛋白磷酸化的影响

目的 探讨异氟醚麻醉对老龄大鼠海马β淀粉样蛋白(Aβ)生成、c-Jun氨基末端激酶(JNK)和环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)磷酸化的影响.方法 雄性SD大鼠96只,18月龄,体重450～500 g,采用随机数字表法,将其分为3组:正常对照组(C组)、1％异氟醚麻醉组(S1组)和2％异氟醚麻醉组(S2组).S1组和S2组分别吸入1％和2％异氟醚4h.每组取12只大鼠,麻醉后1d行Morris水迷宫实验,每组分别于麻醉后1 d(T1)、7 d(T7)取12只大鼠,行旷场反应实验,旷场反应实验结束后,处死大鼠,取海马组织,采用Western blot法测定Aβ、磷酸化JNK(p-JNK)和磷酸化CREB(p-CREB)的表达.结果 与C组比较,S1组和S2组逃避潜伏期延长,原平台象限探索时间比减少,S1组T1时总运动距离、离开边界距离和内环内距离延长,海马组织Aβ表达上调,p-CREB表达下调,T7时离开边界距离和内环内距离延长,海马组织Aβ表达上调,S2组T1时总运动距离、快速运动距离、离开边界距离延长和内环内距离延长,海马组织Aβ表达上调,p-JNK表达上调,p-CREB表达下调,T7时总运动距离、快速运动距离、离开边界距离延长和内环内距离延长,海马组织Aβ表达上调(P＜ 0.05或0.01).结论 异氟醚麻醉导致老龄大鼠认知功能减退的原因与其促进海马Aβ生成、JNK激活和抑制CREB激活有关.     

异氟醚通过上调NMDA受体导致发育期大鼠海马神经元凋亡

目的探讨异氟醚麻醉对新生大鼠海马神经元N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体亚基及凋亡的影响。方法新生1d的SD大鼠36只,雌雄不拘,取海马组织进行原代培养。采用随机数字表法将培养海马神经元5d的培养皿随机分为三组:对照组(C组)、异氟醚组(I组)和AP5+异氟醚组(A组),每组12只。I组和A组培养的海马神经元放置在密闭箱中,吸入1.5%异氟醚和纯氧,吸入时间6h,C组不做任何处理。于异氟醚麻醉结束后2、4、6、24h(C组于相应时点),提取海马神经元总mRNA和总蛋白,采用RT-PCR法测定NR2A mRNA、NR2BmRNA和caspase-3mRNA的表达量,采用Westen blot法测定caspase-3蛋白含量。结果与C组比较,异氟醚麻醉结束后2、4和6hI组海马神经元NR2AmRNA和NR2BmRNA的表达量明显上调(P0.05)。与C组和A组比较,I组异氟醚麻醉结束后2、4和6h海马神经元caspase-3mRNA的表达量、异氟醚麻醉后4和6h海马caspase-3蛋白含量明显升高(P0.05)。结论吸入1.5%异氟醚可能通过上调新生大鼠海马神经元NMDA受体导致发育神经元凋亡,阻断NMDA受体可以预防异氟醚导致的发育期海马神经元凋亡。     

异氟醚对新生大鼠认知功能的影响

目的 观察异氟醚对新生大鼠认知功能的影响。方法 新生1周Wistar大鼠40只，雌雄不拘，随机分为5组（n=8）：对照组（A组）吸入空气，B、C组分别吸入1．8％和1．2％异氟醚6h，D、E组分别吸入1．8％、1．2％异氟醚3次，1次／日，2h／次。吸入异氟醚后3周进行认知功能测试，包括旷场实验和Morris水迷宫测试，认知功能测试完毕后立即处死大鼠，取海马组织，进行免疫组织化学染色，测定N-甲基-D-天冬氨酸受体-2（NMDAR2）及谷氨酸转运体（GLAST）的表达。结果 吸入异氟醚可导致大鼠认知功能降低，海马NMDAR2和GLAST表达增加，吸入高浓度异氟醚后海马NMDAR2和GLAST表达增加更明显，单次吸入和多次吸入异氟醚后海马NMDAR2和GLAST表达差异无统计学意义（P〉0．05）。结论 异氟醚可降低新生大鼠认知功能，与上调海马NMDAR2及GLAST表达有关。     

异氟醚对大鼠海马蛋白激酶A和蛋白激酶C水平的影响

目的 评价异氟醚对大鼠海马蛋白激酶A(PKA)和蛋白激酶C(PKC)水平的影响.方法 健康雄性SD大鼠36只,月龄3月,体重180～220g,随机分为3组(n=12),Ⅰ组不给予任何处理,直接进行认知功能测试;Ⅱ组吸入1.2%异氟醚4 h,2 d后进行认知功能测试;Ⅲ组吸入1.2%异氟醚4 h,2周后进行认知功能测试.采用Morris水迷宫进行大鼠认知功能测试,记录逃避潜伏期.认知功能测试完毕后,处死大鼠,取海马,测定PKA和PKC的表达和活性.结果 与Ⅰ组比较,Ⅱ组逃避潜伏期差异无统计学意义(P＞0.05),Ⅲ组逃避潜伏期延长,Ⅱ组和Ⅲ组海马PKA和PKC的表达下调,活性降低(P＜0.05);与Ⅱ组比较,Ⅲ组逃避潜伏期延长(P＜0.05),海马PKA和PKC的表达和活性差异无统计学意义(P＞0.05).结论 吸入1.2%异氟醚4 h可抑制海马PKA和PKC的水平,从而导致大鼠认知功能障碍.     

异氟醚麻醉对大鼠海马蛋白质组的影响

目的 研究异氟醚麻醉后大鼠海马蛋白质组的变化.方法 将10只8月龄SD大鼠随机均分为异氟醚组(I组)和对照组(C组).1组大鼠以1.2%异氟醚吸入麻醉2 h,C组吸氧对照.于麻醉处理或吸氧对照结束后24 h取海马组织行双向凝胶电泳和质谱分析以鉴定差异蛋白点.结果 双向凝胶电泳结果显示I和C组差异蛋白质点共有17(4/13)个,MAL DI-TOF-MS分析后鉴定出12种蛋白质.结论 异氟醚麻醉可以引起大鼠海马蛋白质组变化,这些蛋白质变化可能具有一定的神经元保护作用.     

异氟烷对发育期大鼠海马IL-1β mRNA、IL-6 mRNA和TNF-α mRNA表达的影响

目的 探讨异氟烷对发育期大鼠海马IL-1β mRNA、IL-6 mRNA和TNF-α mRNA表达的影响.方法 出生7 d的SD大鼠64只,随机分为2组(n=32):对照组(C组)和异氟烷麻醉组(I组).I组大鼠吸入1.5%异氟烷麻醉6 h,C组吸入空气.I组于麻醉前(T0,基础状态)、麻醉2 h(T1)、4 h(T2)、6 h(T3)、麻醉停止后4 h(L)、6 h(T5)、12 h(T6)、24 h(T7)时,C组在对应时点各取4只大鼠,测定海马IL-1β mRNA、IL-6 mRNA及TNF-α mRNA的表达水平.结果 C组各时点海马IL-1β mRNA、IL-6 mRNA和TNF-α mRNA比较差异无统计学意义(P＞0.05);与C组比较,I组海马T1～5 时IL-1βmRNA表达上调,T2,3 时IL-6 mRNA表达上调,T1～6时TNF-α mRNA表达上调(P＜ 0.05).结论 1.5%异氟烷麻醉可短暂上调发育期大鼠海马IL-1β mRNA、IL-6 mRNA和TNF-α mRNA的表达.     

不同浓度七氟烷对老年大鼠认知功能的影响

目的 探讨不同浓度七氟烷对老年大鼠认知功能的影响.方法 18月龄雄性SD大鼠40只,体重500～650 g,随机分为3组,对照组(C组,n=8)吸入空气,1.5%七氟烷组(S1组,n=16)吸入1.5%七氟烷2 h,3.0%七氟烷组(S2组,n=16)吸入3.0%七氟烷2 h.于吸入七氟烷后1、7 d(T1.2)S1组和S2组随机取8只大鼠,采用Y型迷宫实验行认知功能测试,认知功能测试后12 h时处死大鼠,断头取脑,采用RT-PCR方法测定左侧海马N-甲基-D-天冬氨酸受体2B亚基(NR2B)mRNA表达,采用免疫组化法检测右侧海马NR2B蛋白表达.结果 与C组比较,S2组吸入七氟烷后1 d大鼠认知功能减退,右侧海马NR2B蛋白、左侧海马NR2B mRNA表达上调(P<0.05),S1.组上述指标差异无统计学意义(P0.05).结论 吸入1.5%七氟烷后老年大鼠认知功能无明显变化;吸入3%七氟烷后1 d老年大鼠认知功能减退,可能与其上调海马含2B亚基的NMDA受体表达有关.     

吸入七氟醚对不同性别大鼠长期认知功能的影响

目的 评价吸入七氟醚对不同性别大鼠长期认知功能的影响.方法 健康成年SD大鼠42只,雌性大鼠22只(体重180～220 g),采用随机数字表法,将其随机分为2组(n=11):雌性对照组(Fc组)和雌性麻醉组(Fs组),雄性大鼠20只(体重380～440 g),采用随机数字表法,将其随机分为2组(n=10):雄性对照组(Mc组)和雄性麻醉组(Ms组).Fs组和Ms组吸入3%七氟醚2 h,Fc组和Mc组吸入95%氧气2 h,氧流量4 L/min.分别于停止给药后1、30、60、90 d时进行自发活动实验;分别于停止给药后2、30、60、90 d时进行避暗实验;分别于停止给药后3～7 d、31～35 d、61～65 d和91～95d时进行Morris水迷宫实验.结果 与Fc组比较,Fs组停止给药后1 d时活动总路程缩短,平均速度减慢,停止给药后3、31 d时逃避潜伏期和游泳总路程延长(P<0.05).与Mc组比较,Ms组停止给药后1 d时活动总路程缩短,平均速度减慢,停止给药后3～6 d、31～34 d、61 d时逃避潜伏期和游泳总路程延长(P<0.05).与Fs组比较,Ms组停止给药后4～6 d、34 d时逃避潜伏期和,游泳总路程延长(P<0.05).结论 吸入七氟醚可导致大鼠长期认知功能障碍,且对雄性大鼠的影响更明显.

Abstract：

Objective To explore the difference in the effect of isoflurane inhalation on long-term cognitive function between male and female rate.Methods Forty-two SD rats (22 female, 20 male) that exhibited normal spontaneous activity and behaved normally in passive avoidance and Morris water maze tests were used in this study. They were divided into 2 sex groups:group female (group F) and group male (group M). Each group was further divided into 2 subgroups: control subgroup (Fc, Mc groups) and isoflurane group (Fs, Ms groups). The animals were anesthetized with 3 % isoflurane in O2 for 2 h in the 2 study subgroups, while the control subgroups inhaled O2 for 2 h. The spontaneous activity test was performed at 1, 30, 60 and 90 d, while the passive avoidance task was performed at 2, 30, 60 and 90 d after isoflurane anesthesia. Morris water maze test was performed for 5 consecutive days at 3-7 d, 31-35 d, 61-65 d, and 91-95 d after isoflurane anesthesia.Results In spontaneous activity test the total distance and the speed were significantly decreased at 1 d after isoflurane anesthesia in both Fs and Ms subgroups as compared with Fc and Mc subgroups. There was no significant difference in the number of error and latency after isoflurane anesthesia compared with the control subgroups in both male and female rats in the passive avoidance task. In Morris water maze test the escape latency and swimming distance were significantly prolonged at 1 and 31 d after isoflurane anesthesia as compared with control subgroup in female rats and at 3-6d, 31-34 d and 61 d after isoflurane anesthesia as compared with control subgroup in male rats, and were significantly longer after isoflurane anesthesia in male than in female rats. Conclusion Two hour 3.0% isoflurane anesthesia can impair long-term cognitive function and the impairment is greater in male than in female rats.     

异氟醚对老龄大鼠海马CA3区突触素表达的影响

目的 评价异氟醚对老龄大鼠海马CA3区突触素表达的影响.方法 雌性清洁级SD大鼠63只,月龄24月,体重400～650 g,随机分为3组(n=21):对照组(C组)、1.2%异氟醚组(E_1组)和1.8%异氟醚组(E_2组).C组吸入含40%氧气的空氧混合气体3 h;E_(1,2)组吸入3%异氟醚行麻醉诱导,待翻正反射消失后再分别吸入1.2%、1.8%异氟醚维持3 h.各组随机取12只大鼠,于麻醉结束后第1天采用Morris水迷宫系统测定大鼠认知功能(逃避潜伏期和探索时间),连续测定7 d;随机取9只大鼠于麻醉结束后第1、3和7天处死,测定海马CA3区突触素的表达水平.结果 与C组比较,E_1组和E_2组麻醉结束后第2、3天逃避潜伏期延长(P<0.05或0.01),第4～6天逃避潜伏期差异无统计学意义(P>0.05),麻醉结束后海马CA3区突触素表达持续下调(P<0.05).三组探索时间比较差异无统计学意义(P>0.05);与E_1组比较,E_2组逃避潜伏期差异无统计学意义(P>0.05),海马CA3区突触素表达下调(P<0.01).结论 异氟醚致老龄大鼠认知功能障碍与海马突触素表达无关.