国产异氟醚全凭吸入麻醉影响成年大鼠学习记忆的相关研究

论文摘要

目的：通过观察成年雄性SD大鼠吸入国产异氟醚（宁芬）麻醉后空间学习记忆能力的变化,探讨异氟醚是否与术后认知功能障碍（POCD）有关。方法：（1）成年雄性SD大鼠（N=72）,实验前所有大鼠进行定位航行实验训练5d,定位航行实验中记录逃避潜伏期时间、总路程距离、大鼠在第一象限（SW）停留时间和停留路程,分别计算大鼠在第一象限停留时间占逃避潜伏期和第一象限停留路程占总路程的百分比；（2）空间探索实验中记录总路程、经过平台次数、平均游泳速度、大鼠在第一象限（SW）停留时间和停留路程,分别计算大鼠在第一象限停留时间占逃避潜伏期和第一象限停留路程占总路程的百分比。（3）训练结束后,将所有大鼠随机分为6组：A组（对照组,n=12）、B组（02吸入组,简称02组,n=12）、C组（ISO吸入后2h组,n=12）、D组（ISO吸入后1d组,n=12）、E组（ISO吸入后7d组,n=12）、F组（ISO吸入后14d组,n=12）。（4）A组不作任何干预,B组给予纯氧2h吸入后同A组再次行定位航行实验和空间搜索能力测试；C、D、E、F组分别给予2.0%浓度国产异氟醚（宁芬）吸入2h,记录大鼠给药前、给药中和给药后的呼吸次数变化情况。（5）所有大鼠麻醉后,按上述分组分别于麻醉苏醒后2h、1d、7d、14d再次行定位航行实验和空间搜索能力测试,观察指标同麻醉前。结果：（一）大鼠麻醉前、麻醉生效后1h内、麻醉生效后2h内和麻醉完全恢复时的呼吸次数（次/min）分别为83.5±6.2、62.7±4.8、63.1±8.2、82.3±6.4,麻醉生效后1、2h与对照组比较明显减少,结果有显著性差异（P<0.01）；麻醉生效后1h和2h的呼吸次数比较结果无统计学意义（P>0.05）,麻醉前与麻醉后的呼吸次数比较无统计学意义（P>0.05）；麻醉生效后1h内、麻醉生效后2h内和麻醉完全恢复后的大鼠呼吸次数分别降低24.9%、24.4%和0.1%。大鼠翻正反射消失和恢复时间（min）分别为8.0±4.1、7.5±4.6,两者间比较无统计学意义（P>0.05）；大鼠夹尾反射消失和完全恢复所用时间（min）为13.1±3.9、12.2±4.3,两者间比较无统计学意义（P>0.05）。（二）麻醉前1-5d所有大鼠训练的结果分别为：（1）大鼠各天逃避潜伏期（s）分别为54.1±20.1、26.7±15.5、19.4±9.9、16.5±8.0、13.1±6.5；（2）总路程（cm）为1266.5±405.0、768.3±487.0、501.5±241.3、428.0±212.7、372.7±166.2；（3）第一象限停留时间（s）为14.2±5.6、8.1±4.2、7.9±4.1、6.44±2.9、5.8±3.41；（4）第一象限停留路程（cm）为272.9±85.3、197.0±106.4、181.0±79.8、144.3±62.1、150.44±57.9；（5）第一象限停留时间占逃避潜伏期的百分比（%）分别为26、30、41、39、44；（6）第一象限停留路程占总路程的百分比（%）分别为22、26、36、34、40。与第1d比较,第2d、3d、4d、5d逃避潜伏期、总路程明显缩短,有显著性差异（P<0.01）；大鼠在第一象限（SW）停留时间和停留路程明显减少,结果有显著性差异（P<0.01）,均随着天数的增加逐渐缩短。（三）麻醉后A、B、C、D、E、F组大鼠结果分别为：（1）各组大鼠定位航行实验逃避潜伏期（s）为11.2±6.6、11.0±3.5、12.0±4.9、24.8±9.3、14.8±11.3、14.0±8.2；（2）总路程（cm）分别为547.5±252.3、442.0±95.8、523.7±252.5、608.5±158.9、472.0±315.7、461.5±218.1；（3）第一象限停留时间（s）为5.4±2.5、5.2±2.1、5.3±2.8、7.44±4.0、6.5±1.6、5.9±1.9；（4）第一象限停留路程（cm）为172.3±60.8、168.1±57.2、171.6±29.4、278.3±74.5、210.6±27.6、209.3±64.1；（5）第一象限停留时间占逃避潜伏期的百分比（%）分别为48、47、44、40、44、42；（6）第一象限停留路程占总路程的百分比（%）分别为50、49、43、39、50、45。与A组比较,吸入麻醉后1d组定位航行实验逃避潜伏期、总路程均延长,有差异性存在（P<0.05）；第一象限停留时间和停留路程高于A组,有差异性存在（P<0.05）,第一象限停留时间占逃避潜伏期的百分比和第一象限停留路程占总路程的百分比低于其他各组,其他各组的逃避潜伏期、总路程、第一象限停留时间和停留路程、第一象限停留时间占逃避潜伏期的百分比和第一象限停留路程占总路程的百分比之间比较均无统计学意义（P>0.05）。（四）麻醉后各组大鼠空间探索实验结果：（1）各组大鼠总路程（cm）分别为3170.8±271.4、3633.7±249.5、3138.7±357.0、2588.6±165.7、3694.6±201.6、2828.9±284.8：（2）经过平台次数（次）为2.3±1.5、1.8±1.3、2.1±1.0、1.5±1.0、2.3±1.4、2.1±1.0;（3）平均速度（cm/s）为26.5±2.2、30.3±2.1、26.2±3.0、21.7±1.3、26.3±1.6、26.6±2.3；（4）第一象限停留时间（s）为53.1±5.5、46.8±6.5、47.6±11.6、40.3±10.0、45.2±6.3、49.9±5.9；（5）第一象限停留路程（cm）为1267.5±189.1、1271.8±124.0、1089.3±217.7、963.8±264.6、1190.1±132.5、1327.2±147.5；（6）第一象限停留时间占总时间的百分比（%）分别为44、39、40、34、38、42；（7）第一象限停留路程占总路程的百分比（%）分别为40、35、35、30、37、42。空间探索实验结果中：与A组比较,B组、D组总路程有显著差异性（P<0.01）,其中O2组总路程明显增加,吸入后1d组总路程缩短；O2组和吸入后1d组经过平台次数减少,有差异性存在（P<0.05）；O2组平均速度高于A组,结果有差异性存在（P<0.05）,而吸入后1d组平均速度明显低于对照组（P<0.01）。吸入后1d组总路程和经过平台次数缩短（P<0.05）,第一象限停留时间占总时间的百分比和第一象限停留路程占总路程的百分比也有所下降。A组、吸入后2h组、吸入后7d组和吸入后14d组的总路程、平均速度间比较无统计学意义（P>0.05）。除吸入后1d组外,其他各组的第一象限停留时间和停留路程、第一象限停留用时占总用时的百分比和第一象限停留路程占总路程的百分比之间比较无统计学意义（P>0.05）。结论：国产异氟醚（宁芬）于麻醉后24h内对大鼠的学习记忆有一定程度的影响,在麻醉后的7-14d内大鼠学习记忆能力逐渐改善、恢复到麻醉前水平。提示国产异氟醚（宁芬）可能与术后近期发生的POCD有一定的关系。目的：通过测定经Morris水迷宫训练后的成年大鼠吸入国产异氟醚（宁芬）后血浆皮质酮、海马BDNF、NGF的变化,进一步探讨异氟醚与术后认知功能障碍（POCD）的关系。方法：将吸入ISO后的各组大鼠随机分为两亚组（每组N=6,共6组）,选择其中1个亚组分为：A1组（对照组,n=6）、B1组（O2吸入组,简称O2组,n=6）、C1组（ISO吸入后2h组,n=6）、D1组（ISO吸入后1d组,n=6）、E1组（ISO吸入后7d组,n=6）、F1组（ISO吸入后14d组,n=6）。A1、B1、C1组待C组（第一部分实验）麻醉恢复行Morris水迷宫实验后立即取血提取血浆后断头提取海马组织匀浆后的上清液；D1组于D组麻醉恢复后24h、E1于E组麻醉恢复后7d、F1于F组麻醉恢复14d分别完成血浆和海马组织匀浆液的提取。用ELISA法检测大鼠血浆皮质酮,海马BDNF、NGF含量。结果：（1）各组大鼠血浆中的皮质酮含量（ng/ml）分别为663.3±209.0、395.0±219.8、647.3±101.4、865.5±127.4、658.0±258.0、534.2±167.9；（2）海马中的BDNF含量（pg/mg）为142.7±44.2、126.8±48.2、140.8±25.8、449.5±60.5、156.7±72.5、170.3±75.6；（3）海马中的NGF含量（pg/mg）为90.0±49.1、75.0±36.4、93.7±40.8、75.2±50.9、92.8±26.4、99.6±38.3。吸入后1d组的血浆皮质酮,海马BDNF含量均高于其他各组,结果有显著性差异（P<0.01）,B1组中的血浆皮质酮含量低于其他各组,结果有显著性差异（P<0.01）,各组NGF含量无明显变化。结论：吸入ISO 1d后,大鼠血浆皮质酮和海马BDNF含量升高；吸入ISO 7-14d后,大鼠皮质酮和海马BDNF含量恢复正常水平,与第一部分行为学观察结果一致。由此推断,ISO吸入后血浆皮质酮和海马BDNF的变化时导致大鼠麻醉后近期POCD发生的原因之一。目的：通过观察经Morris水迷宫训练后的成年大鼠吸入国产异氟醚（宁芬）后大鼠海马切片上BDNF、NGF的表达,进一步探讨异氟醚与术后认知功能障碍（POCD）的关系。方法：将完成第二部分随机分配后各组剩余的大鼠分为6组：A2组（对照组,n=6）、B2组（O2吸入组,简称O2组,n=6）、C2组（ISO吸入后2h组,n=6）、D2组（ISO吸入后1d组,n=6）、E2组（ISO吸入后7d组,n=6）、F2组（ISO吸入后14d组,n=6）。A2、B2、C2组于C组麻醉完全恢复后2h取血提取血浆（方法同第二部分）检测血浆皮质酮含量。取血后大鼠体循环灌注多聚甲醛,取大脑固定后石蜡包埋切片行免疫组化（SABC染色）观察BDNF和NGF的表达。结果：（1）海马组织染色后：细胞核呈紫蓝色,BDNF或NGF反应区呈现黄色或棕黄色,表达区域于海马细胞胞浆内。（2）测定A2、B2、C2、D2、E2和F2组大鼠海马的BDNF在DG区的平均光密度值为1.140±±0.041、0.155±0.032、0.144±0.019、0.225±0.076、0.165±0.040、0.147±0.053,在CA3区的平均光密度值为0.131±0.043、0.123±0.031、0.138±0.014、0.236±0.053、0.126±0.052、0.132±0.075,在CA2区的平均光密度值为0.156±0.036、0.142±0.056、0.151±0.023、0.222±0.054、0.161±0.047、0.151±0.082,在CA1区的平均光密度值为0.158±0.021、0.163±0.027、0.154±0.019、0.223±0.057、0.146±0.039、0.156±0.028.。吸入后1d组的BDNF的平均光密度值在各区高于其他各组,结果有差异性存在（P<0.05）,其余各组、各区间比较无统计学意义（P>0.05）。（3）大鼠海马的NGF在各区的平均光密度值为：在DG区分别为0.164±0.031、0.165±0.074、0.164±0.016、0.164±0.059、0.166±0.060、0.156±0.077,在CA3区的为0.174±0.029、0.174±0.075、0.165±0.023、0.170±0.053、0.176±0.060、0.172±0.068,在CA2区的为0.178±0.032、0.177±0.061、0.162±0.067、0.173±0.065、0.169±0.059、0.168±0.041,在CA1区的为0.163±0.028、0.178±0.072、0.166±0.004、0.163±0.045、0.170±0.054、0.162±0.046。海马中的NGF在各组大鼠的相同区域比较无统计学意义（P>0.05）,在同组大鼠的不同区域中比较无统计学意义（P>0.05）。结论：SD成年大鼠在吸入国产异氟醚（宁芬）1d后海马组织有一定程度的损伤,这种海马的损伤可能导致麻醉后近期POCD发生的主要因素。这种损伤于吸入后7-14d后在自我调节的作用下逐渐恢复正常,这也与本实验第一、二部分结果遥相呼应。

论文目录

• 英汉缩略词对照表
• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一部分 全凭吸入国产异氟醚（宁芬）对成年大鼠行为学的影响
• 材料
• 方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 第二部分 全凭吸入国产异氟醚（宁芬）后成年大鼠血浆皮质酮、海马BDNF、NGF的变化
• 材料
• 方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 第三部分 全凭吸入国产异氟醚（宁芬）后成年大鼠海马BDNF、NGF表达的影响
• 材料
• 方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 附图
• 全文讨论
• 全文结论
• 参考文献
• 综述 神经营养因子对老年人术后认知功能障碍的影响研究
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 研究生期间参加的学术交流与发表论文