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研究背景和目的：术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction,POCD)是老年人麻醉和手术后常见的中枢神经系统并发症,主要表现为麻醉手术后学习、记忆等认知功能减退,可持续数周或数月,甚至可能持续存在。迄今为止,POCD确切发病机制尚不明确。既往研究发现POCD与围术期机体固有免疫系统和炎症级联反应的激活以及多种促炎因子的释放密切相关,而且有研究报道针对围术期炎症反应的治疗措施对POCD具有明显的改善作用。研究发现,在多种哺乳动物脑组织中具有相对较高浓度的内源性硫化氢(hydrogen sulfide,H2S),且后续的研究表明内源性H2S在中枢神经系统、心血管系统、消化系统等均有重要的生理作用,并参与一些疾病的病理生理过程。目前这种既往被认为具有臭鸡蛋气味的有害气体受到了多个学科的广泛关注,被认为是继一氧化氮(Nitric OXide.NO)和一氧化碳(Carbon monoxide.CO)之后的第三种气体信号分子。针对H2S在中枢神经系统作用的研究发现,H2S能够减轻氧化应激反应导致的神经元损伤；改善脂多糖(1ipopolysaccharide,LPS)诱发的神经炎症反应、神经元结构损害以及学习记忆功能障碍；对抗伤害性刺激导致的神经细胞凋亡。此外,机体生理浓度的H2S能够活化神经元的ATP敏感性钾通道,增强NMDA受体的活性而易化与学习记忆相关的海马长时程记忆增强(long-term potentiation,LTP)形成。因此可以推断,外源性补充H2S可能会对中枢神经系统的损害起到保护作用。我们假设术前和术后早期外源性补充H2S对成年小鼠手术后的认知功能障碍具有改善作用。本实验拟观察手术前和手术后早期腹腔注射硫氢化钠(NaHS, SOdium hydrosulfide(H2S的一种供体))对成年小鼠肝脏部分切除手术后早期认知功能障碍的改善作用,并进一步探讨可能涉及的机制。实验采用Moffis水迷宫对动物进行认知功能测试；酶联免疫吸附法(Enzyme-linked Immunosorbent assay, ELISA)检测动物手术后外周血促炎因子TNF-α.IL-1β.IL-6的浓度:Western blOt法检测动物手术后中枢海马组织促炎因子TNF-α IL-1β、 IL-6的表达。材料与方法：成年雄性昆明小鼠(N=120),随机分为5组(n=24)：生理盐水对照组(NS组),硫氢化钠组(NaHS组),假手术组(Sham组),手术组(Surgery组)和硫氢化钠+手术组(NaHS+surgery组)。采用Morris水迷宫进行认知功能测试,过程包括术前连续5天的定位航行实验和在术后第1、3、7天进行的空间探索实验两部分。从定位航行实验的第3天开始直到术后第3天,共7天,NS组、Sham组、Surgery组腹腔注射生理盐水0.1ml/10g·d1-,NaHS组、NaHS+surgery组腹腔注射NaHS溶液5mg/kg(生理盐水稀释,NaHS溶液浓度：50umol/ml)。于第6天对Sham组、Surgery组及NaHS+surgery组动物进行手术操作,动物采用神经安定麻醉(即：芬太尼0.2mg/kg,氟哌利多5mg/kg腹腔注射)待动物反正反射消失后,固定、备皮、消毒腹部拟作切口区,Sham组于腹部正中,从剑突下做一约2cm切口,分层打开腹腔,切口旷置5min后经切口处腹腔注射生理盐水0.3ml以补充手术操作过程中的液体丢失。3#丝线逐层缝合切口,完毕后再次消毒缝合后的切口；Surgery组和NaHS+surgery组动物麻醉方法及手术前的准备同Sham组,在逐层打开动物腹腔后,无齿镊轻柔钳夹肝脏左外侧叶拉出切口,7#丝线结扎肝脏左外侧叶,切除结扎外侧的肝脏组织,同样经切口处腹腔注射生理盐水0.3ml补充手术操作期间的液体丢失,3#丝线逐层缝合切口,缝合完毕后再次消毒缝合后的切口。动物手术后单独饲养,注意保暖,观察动物手术切口处有无出血等异常情况,待麻醉苏醒、自主活动恢复后再次按术前的分组进行饲养。于术后第1、3、7天分别从各组中抽取8只动物进行空间探索实验,测试环境同定位航行实验。测试完毕后,动物麻醉状态下,经眼眶采血后处死,迅速取出脑组织,分离海马,立刻置于液氮中,后转移至-80℃冰箱中,保存备用。经眼眶采取的外周血,室温静置2h后,3000g,4℃离心5min,取上层血清于EP管中,-20℃冰箱保存备用。采用ELISA检测动物手术后外周血TNF-α IL-1β、 IL-6浓度；Western blot法检测动物手术后海马组织TNF-α IL-1βIL-6表达,结果：1.动物Morris水迷宫实验：术前定位航行实验：实验动物经过连续5天的定位航行训练,各组的逃避潜伏期以及潜伏期内游泳总路程随着实验天数增加而逐渐缩短,但同一时间点上述两指标组间的比较,差异无统计学意义(P>0.05),定位航行实验过程中,各组动物的游泳速度比较,差异无统计学意义(P>0.05)；术后空间探索实验：术后第1、3、7天,同一时间点各组动物游泳速度比较,差异无统计学意义(P>0.05)；术后第1天,与NS组比较,NaHS组目标象限停留时间百分比、穿台次数无明显变化,差异均无统计学意义(p>0.05),Sham组、Surgery组、NaHS+surgery组目标象限停留时间百分比、穿台次数较NS组降低,差异有统计学意义(p<0.05)；与Surgery组比较,Sham组、NaHS+surgery组目标象限停留时间百分比及穿台次数较Surgery组高,差异有统计学意义(p<0.05)。术后第3天,与NS组比较,NaHS组、Sham组、NaHS+surgery组目标象限停留时间百分比、穿台次数,差异均无统计学意义(p>0.05),而Surgery组目标象限停留时间百分比、穿台次数低于NS组,差异有统计学意义(p<0.05)。术后第7天,Surgery组目标象限停留时间百分比、穿台次数仍低于NS组,差异有统计学意义(p<0.05),但NS组、NaHS组、Sham组和NaHS+surgery组,上述两指标组间差异无统计学意义(p>0.05)。2. ELISA法检测动物手术后血清促炎因子TNF-α、 IL-1β,IL-6的浓度：与NS组比较, NaHS组术后第1、3、7天,血清TNF-α、IL-1β,IL-6浓度未见明显变化,差异均无统计学意义(p>0.05)；术后第1天,与NS组比较,Sham组、Surgery组、NaHS+surgery组血清TNF-αIL-1p、IL-6浓度较NS组升高,差异有统计学意义(p<0.05)；但Sham组及NaHS+surgery组血清TNF-α IL-1βIL-6浓度低于Surgery组,差异有统计学意义(p<0.05)；术后第3天,NS组、NaHS组、Sham组和NaHS+surgery组,四组间血清IL-1β、IL-6浓度比较,差异无统计学意义(p>0.05),但Surgery组血清IL-1β、IL-6浓度高于NS组和Sham组,差异有统计学意义(p<0.05)；而血清TNF-a浓度四组间的比较,差异无统计学意义(p>0.05)；术后第7天时,各组间血清TNF-αIL-1p、IL-6浓度比较,差异均无统计学意义(p>0.05)。3. Western blot检测动物术后海马组织促炎因子TNF-α IL-1β、IL-6表达术后第1天,与NS组比较,NaHS组、Sham组及NaHS+surgery组海马组织TNF-α IL-1β, IL-6表达未见明显升高,各组间差异均无统计学意义(p>0.05),Surgery组术后第1天,海马组织TNF-a.IL-1β、IL-6表达水平较其余四组组升高,差异有统计学意义(p<0.05)；术后第3天,与NS组比较,NaHS组, Sham组和NaHS+surgery组海马组织TNF-a表达差异无统计学意义(p>0.05),但Surgery组海马组织IL-1β, IL-6表达仍高于NS组,差异有统计学意义(p<0.05)；术后第7天,各组海马组织TNF-a、 IL-1β、IL-6表达比较,差异均无统计学意义(p>0.05)。结论：1.对于成年小鼠,手术创伤能够引起术后早期的认知功能障碍；围术期激活的外周和中枢炎症反应可能参与术后认知功能障碍形成。2.术前和术后早期腹腔注射硫化氢能够改善肝脏部分切除小鼠术后早期的认知功能障碍,其机制可能与外源性补充硫化氢能够减轻术后外周和中枢炎症反应,降低促炎因子表达有关。