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目的 观察右美托咪定预处理对异丙酚麻醉新生大鼠大脑发育的远期影响,并探讨其相关的信号通路及分子机制,为围术期婴幼儿麻醉用药提供参考。方法 新生7天的Sprague-Dawley大鼠(雌雄不分)390只,体重1015g,随机分为13组(n=30):生理盐水组(NS组)、脂肪乳剂组(I组)、二甲基亚砜侧脑室注射组(D1组)、二甲基亚砜腹腔注射组(D2组)、100mg/kg异丙酚组(P组)、75μg/kg右美托咪定组(DEX组)、LY294002侧脑室注射组(LY组)、TDZD-8腹腔注射组(TDZD组)、25μg/kg右美托咪定+100 mg/kg异丙酚组(PD25组)、50μg/kg右美托咪定+100 mg/kg异丙酚组(PD50组)、75μg/kg右美托咪定+100 mg/kg异丙酚组(PD75组)、LY294002+75μg/kg右美托咪定+100 mg/kg异丙酚组(LYPD组)、TDZD-8+75μg/kg右美托咪定+100 mg/kg异丙酚组(TDPD组)。NS组、I组、D2组、DEX组及TDZD组大鼠分别腹腔注射100μl生理盐水、100μl脂肪乳剂、100μl 10%DMSO、75μg/kg右美托咪定及1 mg/kg TDZD-8;D1组及LY组大鼠分别侧脑室注射10%DMSO 5μl及LY294002 25μg/5μl;P组大鼠首次腹腔注射异丙酚50 mg/kg,待大鼠翻正反射恢复后(4060 min),再追加异丙酚50 mg/kg;PD25组、PD50组和PD75组大鼠分别腹腔注射25μg/kg、50μg/kg、75μg/kg右美托咪定30 min后再给予异丙酚(处理同P组);LYPD组大鼠经侧脑室注射LY294002 25μg/5μl 30 min后腹腔注射75μg/kg右美托咪定,30 min后给予异丙酚(处理同P组);TDPD组大鼠先腹腔注射TDZD-8 1 mg/kg,30 min后腹腔注射75μg/kg右美托咪定,30min后再给予异丙酚(处理同P组)。待大鼠苏醒后2 h每组随机取5只进行动脉血气分析,其余大鼠放回笼中继续饲养直至9周龄。Morris水迷宫实验观察大鼠的空间学习记忆能力,原位末端标记技术(Tunel)法检测海马神经元细胞凋亡,免疫组织化学染色法分析大鼠海马神经元细胞PSD95蛋白表达及细胞定位,半定量逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)检测PI3K、Akt、GSK-3β、PSD95等基因mRNA的表达,免疫印迹法(Western blot)检测Akt、pAkt(ser473)、GSK-3β、pGSK-3β(ser9)、PSD95等蛋白的表达。结果 (1)Morris水迷宫结果:与NS组比较,P组、PD25组、LYPD组大鼠逃避潜伏期明显延长、穿越原平台位置的次数明显减少(P<0.05);与P组比较,PD50组、PD75组、TDPD组大鼠逃避潜伏期明显缩短、穿越原平台位置的次数明显增多(P<0.05);与PD75组比较,LYPD组大鼠逃避潜伏期明显延长、穿越原平台位置的次数明显减少,而TDPD组大鼠逃避潜伏期明显缩短、穿越原平台位置的次数明显增多(P<0.05)。(2)Tunel结果:与NS组比较,P组、PD25组、LYPD组大鼠海马神经元细胞凋亡明显增加(P<0.05);与P组比较,PD50组、PD75组、TDPD组大鼠海马神经元细胞凋亡明显减少(P<0.05);与PD75组比较,LYPD组大鼠海马神经元细胞凋亡增加,而TDPD组大鼠海马神经元细胞凋亡减少(P<0.05)。(3)免疫组化结果:与NS组比较,P组、PD25组、LYPD组PSD95蛋白表达明显降低(P<0.05);与P组比较,PD50组、PD75组、TDPD组PSD95蛋白表达明显增加(P<0.05);与PD75组比较,LYPD组PSD95蛋白表达明显降低,而TDPD组PD95蛋白表达增加(P<0.05)。(4)RT-PCR结果:与NS组比较,P组、LYPD组和LY组GSK-3βmRNA表达有所升高,P组、LYPD组PSD95mRNA表达有所降低(P<0.05),LY组、LYPD组PI3K、Akt mRNA表达和TDZD-8组、TDPD组GSK-3βmRNA表达则降低(P<0.05);与P组比较,PD50组、PD75组、TDPD组PSD95 mRNA表达有所升高(P<0.05),LYPD组PI3K、Akt mRNA表达和TDPD组GSK-3βmRNA表达有所降低(P<0.05);与PD75组比较,LYPD组Akt、PSD95 mRNA表达有所降低而GSK-3βmRNA表达有所升高(P<0.05)。(5)Western Blot结果:与NS组比较,P组、PD25组、LYPD组pAkt(ser473)、pGSK-3β(ser9)和PSD95蛋白的表达降低(P<0.05);与P组比较,PD50组、PD75组和TDPD组pAkt(ser473)、pGSK-3β(ser9)和PSD95蛋白表达升高(P<0.05);与PD75组比较,LYPD组pAkt(ser473)、pGSK-3β(ser9)和PSD95蛋白的表达降低,而TDPD组pAkt(ser473)、pGSK-3β(ser9)和PSD95蛋白的表达升高(P<0.05)。与NS组比较,P组、PD25组、PD50组、PD75组和LYPD组pAkt(ser473)/Akt和pGSK-3β(ser9)/GSK-3β的比值降低(P<0.05);与P组比较,PD75组、TDPD组pAkt(ser473)/Akt和pGSK-3β(ser9)/GSK-3β的比值升高(P<0.05);与PD75组比较,LYPD组pAkt(ser473)/Akt和pGSK-3β(ser9)/GSK-3β的比值降低而TDPD组p Akt(ser473)/Akt和pGSK-3β(ser9)/GSK-3β的比值升高(P<0.05)。结论 异丙酚麻醉可以损害新生大鼠成年后的学习记忆能力,右美托咪定预处理可以逆转异丙酚对新生大鼠大脑的远期毒性作用,其机制可能与其激活PI3K/Akt/GSK-3β信号通路并上调PSD95蛋白的表达有关。