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研究背景: 全身麻醉药的遗忘效应已经被大量研究所证实。研究发现,异丙酚和亚麻醉剂量的七氟醚、地氟醚和异氟醚均能阻断情感记忆。由于全身麻醉药的作用靶点众多和学习记忆过程的复杂性,目前全身麻醉药物影响记忆功能的机制尚不清楚。许多研究表明,基底外侧杏仁核(basolateralamygdala,BLA)在记忆调控中发挥重要作用,毁损大鼠双侧BLA后,可阻断异丙酚和七氟醚介导的遗忘效应。且多种药物或激素需作用于BLA内的相应受体,才能发挥其记忆调节功能。 七氟醚是临床上常用的吸入麻醉药,在0.25最低肺泡浓度(Minimumalveolar concentration,MAC)时即能明显抑制记忆形成。本实验室研究表明:2%七氟醚麻醉2小时能直接损害大鼠被动回避(inhibitory avoidance.IA)记忆巩固。BLA可调控记忆在其它脑区的巩固,其中,BLA-海马通路最引人关注。本实验室的前期研究证实,“BLA-海马”通路参与异丙酚和七氟醚的遗忘机制。进一步的研究表明,七氟醚引起的记忆受损与BLA去甲肾上腺素系统和海马记忆相关蛋白Arc调控的相互作用有关。BLA中存在多种受体,例如5-羟色胺(5-hydroxytryptamin,5-HT)受体,这些受体是否参与“BLA-海马”通路,从而在全身麻醉药引起的记忆受损中发挥作用呢? 已有很多研究报道了5-HT1A受体在学习记忆中的作用,然而,关于5-HT7受体在学习记忆中的研究尚比较少。本实验拟在前期研究基础上,通过双侧BLA给予5-HT7受体的拮抗剂和激动剂,分别为SB269970和AS-19的方法,探究七氟醚处理对fear conditioning训练后的大鼠freezing的程度以及海马记忆相关蛋白(c-fos和Arc)的表达的影响,同时观察七氟醚对海马神经元凋亡的影响。 方法: 雄性SD大鼠随机分为10组:生理盐水-空氧混合气处理组,生理盐水-七氟醚处理组,SB269970(20 pmol/0.2μl)-七氟醚处理组,SB269970(50 pmol/0.2μl)-七氟醚处理组,SB269970(100 pmol/0.2μl)-七氟醚处理组,SB269970(100 pmol/0.2μl)-空氧混合气处理组,AS-19(2pmol/0.2μl)-七氟醚处理组,AS-19(10 pmol/0.2μl)-七氟醚处理组,AS-19(50 pmol/0.2μl)-七氟醚处理组和AS-19(50 pmol/0.2μl)-空氧混合气处理组。首先,根据分组向双侧BLA给予5-HT7受体拮抗剂SB269970或激动剂AS-19或等体积的生理盐水,30 min后吸入2%七氟醚或空氧混合气体2 h,10 min后通过open-field测定大鼠基础运动能力,15 min后待大鼠恢复后进行fear conditioning训练;24 h后进行fear conditioning的contextual test和cued test。吸入空氧混合气体的大鼠作为对照组。 一批大鼠在fear conditioning后1h被处死,用于检测记忆相关蛋白c-fos和Arc表达水平。 另一批大鼠,双侧BLA置管后,给予生理盐水,30 min后吸入七氟醚2 h或6 h,15 min后待大鼠恢复清醒后进行fear conditioning训练,24h后处死大鼠,用于检测海马神经元凋亡相关的指标。 结果: 1.与空氧混合气对照组相比,fear conditioning训练前吸入2%七氟醚明显降低大鼠24小时的freezing程度。5-HT7受体激动剂AS-19进一步加重或拮抗剂SB269970可逆转七氟醚的遗忘效应。 2.fear conditioning训练前吸入2%七氟醚亦能显著降低Arc在海马的表达。5-HT7受体激动剂AS-19进一步降低或拮抗剂SB269970可逆转七氟醚对记忆相关蛋白的表达的抑制。然而,七氟醚和BLA灌注药物均不影响海马c-fos的表达。 3.fear conditioning训练前吸入2%七氟醚2h或6h均不能引起大鼠海马神经元凋亡。 结论: 2%七氟醚麻醉2小时能损伤大鼠的条件性恐惧记忆。七氟醚引起的遗忘效应可能源于双侧BLA内5-HT7受体被激活,从而影响记忆在海马的形成。