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第一部分丙泊酚与肥胖对认知功能影响的相关性目的:观察正常及肥胖情况下丙泊酚暴露对认知功能的影响,探讨丙泊酚与肥胖对认知功能影响的相关性。方法:1.取21日龄健康SD雄性大鼠156只,随机分为基础饲料对照组36只,高脂饲料组120只。基础饲料对照组予以基础饲料喂养,高脂饲料组予以高脂饲料喂养,喂养4周后,以高脂饲料组大鼠体重大于或等于基础饲料对照组大鼠平均体重加1.4倍标准差为标准筛选高脂膳食诱导的肥胖大鼠。2.从基础饲料对照组和肥胖组各随机抽取6只大鼠,收集血清检测血脂水平,取双侧肾周、睾周及肠系膜脂肪称湿重。其余大鼠进行分组干预,将基础饲料对照组大鼠采用随机数字表法分为两个亚组:正常脂肪乳组(Normal-intralipid,NL,n=12)、正常丙泊酚组(Normal-propofol,NP,n=12);将肥胖组大鼠随机分为两个亚组:肥胖脂肪乳组(Obesity-intralipid,OL,n=12),肥胖丙泊酚组(Obesity-propofol,OP,n=12)。丙泊酚和脂肪乳均通过腹腔注射,剂量分别为100 mg/kg和10 ml/kg,连续7天,每天注射一次。3.建模结束后24h进行Morris水迷宫实验,检测空间学习记忆能力。结果:1.高脂饲料喂养四周后,符合肥胖标准的大鼠49只,肥胖建模成功率41.11%(49/120)。2.肥胖组大鼠与基础饲料对照组相比,体重显著增加(p<0.01),肥胖组双侧肾周、睾周、肠系膜脂肪总湿重显著增加(p<0.05)。与基础饲料对照组相比,肥胖组HDL(high density lipoprotein)水平显著降低(p<0.05),LDL(low density lipoprotein)、TC(total cholesterol)及TG(triglyceride)水平显著升高(p<0.05)。3.与NL组比较,NP组第1、2天逃逸潜伏期延长(p<0.01),OL组第1、2天逃逸潜伏期延长(p<0.01);与OL组比较,OP组第2-5天逃逸潜伏期显著延长(p<0.05);与NP组比较,OP组第2-5天逃逸潜伏期显著延长(p<0.05)。NL组、NP及OL组目标象限停留时间和穿越平台次数比较差异无统计学意义(p>0.05)。与NP组和OL组相比,OP组目标象限停留时间显著缩短(p<0.05),穿越平台次数显著减少(p<0.05)。结论:肥胖情况下丙泊酚暴露可引起实验动物较长时间的空间学习记忆功能损伤。正常情况下丙泊酚暴露或单独肥胖仅引起短期且可逆的空间学习记忆功能下降。肥胖可能是丙泊酚损伤空间学习记忆功能重要的易感基础。第二部分丙泊酚损伤肥胖大鼠认知功能的机制目的:探讨丙泊酚损伤肥胖大鼠认知功能的机制,并探究肥胖情况下大鼠对丙泊酚暴露引起的认知功能损伤易感的潜在机制。方法:本部分建模方式及实验分组同第一部分,实验分组包括:正常脂肪乳组(Normal-intralipid,NL)、正常丙泊酚组(Normalpropofol,NP)、肥胖脂肪乳组(Obesity-intralipid,OL)以及肥胖丙泊酚组(Obesity-propofol,OP),处理同第一部分。于第7天药物注射完毕24小时后,收集标本。通过免疫组化及Western blot检测Cleaved caspase-3、Bcl-2、Bax、Cyt-C、BDNF-PI3K/Akt/GSK-3β通路相关蛋白及p-tau蛋白表达变化情况。透射电镜观察神经元超微结构变化,免疫荧光观察海马细胞β-catenin表达情况。结果:1.与NP组和OL组相比,OP组细胞凋亡显著增多,Cleaved caspase-3表达显著增多(p<0.01)。Western blot检测显示,与NL组相比,OL组Bcl-2/Bax比值显著降低(p<0.01);与NP组和OL组相比,OP组Bcl-2/Bax比值显著降低(p<0.01)。2.透射电镜发现:NL组和NP组海马神经元无显著变化。OL组神经元质膜存在轻度内陷以及染色质边集。而OP组细胞基质电子密度加深、染色加深,细胞核固缩,凋亡明显。另外,NL组和NP组海马神经元线粒体无显著变化,OL组线粒体可见轻度肿胀变性,OP组线粒体变化明显,形态肿胀、空泡样变性、甚至破碎。3.与NL组相比,OL组Cyt-C蛋白表达水平显著增加(p<0.05);与NP组和OL组相比,OP组Cyt-C蛋白表达升高(p<0.01)。4.较NL组相比,NP组p-GSK-3β表达显著升高(p<0.05),其余蛋白表达无显著差异,OL组BDNF-PI3K/Akt/GSK-3β通路蛋白表达降低(p<0.05);OP组较OL组及NP组BDNF-PI3K/Akt/GSK-3β通路蛋白表达显著下调(p<0.05)。5.免疫荧光发现β-catenin主要表达在NL组的胞质,NP组和OL组有散在少数细胞存在β-catenin核转位情况,而OP组β-catenin转位明显增加。6.NP组和OL组相比,OP组海马细胞Tau蛋白磷酸化显著增加(p<0.01)。结论:肥胖情况下海马细胞对丙泊酚引起的损伤更敏感。丙泊酚暴露可引起肥胖大鼠海马细胞凋亡及tau蛋白磷酸化显著增加。肥胖情况下海马细胞本身存在的线粒体轻度损伤及BDNF-PI3K/Akt/GSK-3β通路的抑制可能是重要易损基础。第三部分丙泊酚与棕榈酸对海马神经元的影响及其机制目的:观察丙泊酚与棕榈酸处理对海马神经元凋亡的影响,探讨两者在海马神经元损伤中的相关性及其机制。方法:1.孕18-20天健康SD孕鼠,取胎鼠海马组织进行神经元原代培养,用Neurobasal培养基加B27因子培养神经元。2.神经元培养到第7天时采用免疫荧光法用神经元特异性抗体NF200鉴定神经元,并计算神经元纯度。3.为选择合适的丙泊酚及棕榈酸的处理浓度和时间,神经元原代培养至第7日,设置不同浓度和时间的棕榈酸及丙泊酚处理,使用CCK8试剂盒检测丙泊酚和棕榈酸暴露对细胞的毒性作用。4.根据CCK8结果确定丙泊酚及棕榈酸暴露浓度和时间,于神经元培养至第7天进行相应的丙泊酚和棕榈酸处理。实验分组如下:脂肪乳剂对照组(Intralipid-Control,IC),丙泊酚对照组(Propofol-Control,PC),棕榈酸脂肪乳剂组(Palmitic-Intralipid,PI),棕榈酸丙泊酚组(PalmiticPropofol,PP)。5.干预结束后,通过免疫荧光及Western Blot检测细胞凋亡及分子通路等相关指标。结果:1.成功培养海马神经元,NF200免疫荧光鉴定培养细胞为神经元,培养纯度达到95%以上。2.CCK8结果显示棕榈酸暴露时间为24 h,暴露浓度为80μM,对神经元的活性无显著影响;丙泊酚暴露时间为2 h,处理浓度为50μM,不影响神经元活性。3.免疫荧光以及Western blot检测结果显示,PP组Cleaved caspase-3表达增加(p<0.01),其余各组之间无显著差异(p>0.05);与IC相比,PI组Bcl-2/Bax比值显著降低(p<0.01),与PC组以及PI组相比,PP组Bcl-2/Bax比值显著降低(p<0.01)。4.免疫荧光发现:PP组Cyt-C表达显著增加;IC组和PC组β-catenin主要表达在胞质,PP组β-catenin转位明显增加。5.p-tau在PP组中的表达显著增高(p<0.05),其余各组间无显著差异。6.Western blot检测结果显示:在单独丙泊酚处理时,海马神经元BDNFPI3K/Akt/GSK-3β信号通路并无显著改变,单独棕榈酸处理后BDNFPI3K/Akt/GSK-3β信号通路蛋白表达降低,棕榈酸处理后丙泊酚暴露引起BDNF-PI3K/Akt/GSK-3β信号通路蛋白表达进一步下调。结论:棕榈酸处理后丙泊酚暴露可引起海马神经元凋亡及tau蛋白磷酸化显著增加。棕榈酸处理后BDNF-PI3K/Akt/GSK-3β通路的抑制可能是丙泊酚引起海马神经元凋亡显著增加的重要机制。