观察α7亚基烟碱乙酰胆碱受体(α7nAChR)在右美托咪定(DEX)防治内毒素血症谵妄发生中的作用,并探讨其作用机制。
方法将100只雄性C57BL/6小鼠按随机数字表法分为生理盐水对照组(NS组)、DEX对照组、脂多糖(LPS)诱导内毒素血症模型组(LPS组)、DEX保护组(DEX+LPS组)、α-银环蛇毒素拮抗组(α-BGT+DEX+LPS组),每组20只。采用腹腔注射LPS 20 mg/kg制备内毒素血症模型,NS组和DEX对照组给予等量生理盐水。DEX对照组、DEX+LPS组和α-BGT+DEX+LPS组小鼠于制模前15 min腹腔注射DEX 40 μg/kg,α-BGT+DEX+LPS组于注射DEX前15 min腹腔注射α7nAChR抑制剂α-BGT 1 μg/kg;NS组给予等量生理盐水。制模前及制模后24 h每组取10只小鼠进行旷场实验,实验结束后处死小鼠留取标本,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和神经元特异性烯醇化酶(NSE)水平,蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)检测海马组织胆碱乙酰转移酶(ChAT)及乙酰胆碱酯酶(AChE)表达量。另取10只小鼠行新物体识别实验,观察训练阶段探究总时间及制模后3 h和24 h的偏好指数。
结果NS组和DEX对照组各项指标比较差异均无统计学意义。① 旷场实验结果显示,制模前各组旷场实验观察指标均无差异。制模后24 h,与NS组比较,LPS组小鼠表现为对新环境的认知、学习和记忆能力均下降,紧张度增加;DEX可明显改善小鼠的上述变化;而α-BGT可部分拮抗DEX对谵妄小鼠的保护作用。② 新物体识别实验结果显示,与NS组比较,LPS组小鼠探究新事物的能力下降;DEX可改善小鼠的探究能力;而α-BGT可拮抗DEX的保护作用。③ ELISA结果显示,LPS组血清TNF-α和NSE水平较NS组明显升高,DEX可抑制LPS诱导的血清TNF-α和NSE水平升高,而α-BGT可拮抗DEX的保护作用〔NS组、LPS组、DEX+LPS组、α-BGT+DEX+LPS组TNF-α(ng/L)分别为23.72±3.13、808.78±87.86、192.96±31.47、829.99±80.98,NSE(μg/L)分别为8.70±0.74、25.90±3.03、18.10±2.14、23.12±2.21,均P<0.01〕。④ Western Blot结果显示,与NS组比较,LPS组海马组织ChAT表达明显下降,AChE表达明显升高,DEX可逆转ChAT和AChE的表达变化,而α-BGT可拮抗DEX的保护作用〔NS组、LPS组、DEX+LPS组、α-BGT+DEX+LPS组ChAT(灰度值)分别为1.536±0.150、0.381±0.138、0.914±0.173、0.628±0.088,AChE(灰度值)分别为0.382±0.201、1.843±0.325、0.898±0.155、1.470±0.220,P<0.05或P<0.01〕。
结论内毒素血症小鼠可发生谵妄等认知功能障碍;DEX可通过调节脑内神经递质AChE和ChAT的表达量而改善谵妄症状,从而起到脑保护作用,其机制可能与α7nAChR有关。