全身麻醉药对脑室内注射_淀粉样蛋_省略_Morris水迷宫训练成绩的影响_刘永哲

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山西医药杂志 2009 年 4 月第 38 卷第 4 期上半月 Shanxi Med J ,Ap ril 2009 ,Vol . 38 ,No . 4 t he First
全身麻醉药对脑室内注射β2淀粉样蛋白单体的 老年大鼠 Mo rris 水迷宫训练成绩的影响
北 京 军 区 总 医 院 (100700) 刘永哲 高明龙 潘宁玲 中国人民解放军总医院 张 宏
【关键词】 麻醉药 ,全身 ; 淀粉样β蛋白 ; 阿尔茨海默病
Effect of anesthetics on performance of Morris water maze in encephalocoele injected old rats L IU Yong2z he 3 , GA O Ming2long , PA N N ing2lingห้องสมุดไป่ตู้, Z HA N G Hong. 3 Bei j ing Military General Hos pital , Bei j ing 100700 , China
【Key words】 Anest hetics geheral ; Amyloid beta2p rotein ; Alzheimer′s disease
术后认知功能障碍 (postoperative cognitive dys2 fuction , POCD) 属于麻醉后中枢神经系统并发症之 一 ,老龄是唯一明确的发病因素 ,麻醉和手术可能是 主要原因。阿尔茨海默病 (Alzheimer′s disease , AD) 是一种以认知功能损害为主要表现的疾病 。老年斑 (SP) 、神经元纤维缠结 (NF T) 、神经元和突触丢失 是 AD 的三大主要病理特征。β2淀粉样蛋白 (Aβ) 是 SP 的核心成分 ,也是血管淀粉样变性 、神经元缺失、 NF T 等其他 AD 脑病变产生的基础[1] 。当脑内微环 境发生改变时 ,可促使 Aβ聚集形成寡聚体 ,最终形
【Abstract】 Objective To investigate t he performance of Mo rris water maze after isoflurane/ sevoflurane/ p ropofol anest hesia in encep halocoele injected rat s. Methods One hundred 202mo nt h old rat s were randomly di2 vided into 10 group s. 10 μL normal saline/ Aβ1240 monomer/ solubilit y Aβ1240 oligomer/ insolubility Aβ1240 fiber was injected into encep halocoele in rat s ( gro up cont rol/ Aβ1/ Aβ2/ Aβ3) . Rat s in group I + NS/ I + Aβ1 inhaled 1. 3 MAC isoflurane for 4 h after t he injection of NS o r Aβ1240 mo no mer. Rat s in gro up S + NS/ S + Aβ1 inhaled 1. 3 MAC sevoflurane for 4 h after t he injection of NS o r Aβ1240 monomer. Rat s in group P + NS/ P + Aβ1 were anest he2 tized by p ropofol for 4 h after t he injection of NS o r Aβ1240 mo no mer. All t he rat s performed Mo rris water maze ( MWM) test to assess t he cognitive f unctio n after 2 weeks. Results Acco rding to t he perfo rmances of MWM , we fo und t he cognitive f unction were decreased in rat s of gro up Aβ2 , Aβ3 , I + NS and S + NS ( P < 01 05) . The cogni2 tive f unctio n was wo rse in rat s of group I + Aβ1 and group S + Aβ1 t han t hat in gro up I + NS and group S + NS ( P < 01 05) . The cognitive f unctio ns were remarkably decreased in rat s of group P + NS and P + Aβ1 and t here was no difference between t hem. Conclusion The spatial memo ry which was involved in learning and memory p rocess was impaired and was inhibited by isoflurane/ sevoflurane/ p ropofol , solubility Aβ1240 monomer and fibril fo rmation. U nder t he joint2effect of anest hetics and Aβ1240 mo no mer , t he spatial memo ry of old rat s was f urt her impaired.
基金项目 :国家自然科学基金 (3057192) 通信作者 :张宏 , Email :yongzhe_lucy @hot mail. com
成不可溶性纤维状多肽 ,在神经元间隙暴露沉积形 成老年斑 ,对神经细胞产生毒害作用[2] ,研究表明 AD 患者早期脑内可溶性 Aβ寡聚体是产生神经毒 性的主要物质 ,比淀粉样纤维更具有神经毒性[3] 。 因此 ,本实验应用 Morris 水迷宫空间学习记忆行 为学测试模型测定脑室内注射 Aβ单体后麻醉对 老年大鼠水迷宫训练成绩的影响 ,为深入研究 POCD 的发生机制提供参考 。 1 材料与方法
1. 1 材料 1. 1. 1 实验动物 :健康老年 20 个月龄雄性 Sp rague2Daw2 ley ( SD) 大鼠 100 只 ,体质量 450～500 g ,四川省医学科学 院实验动物研究所提供 。实验前饲养 2 周以适应实验室环
山西医药杂志 2009 年 4 月第 38 卷第 4 期上半月 Shanxi Med J ,April 2009 ,Vol . 38 ,No . 4 t he First
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境 。动物室和实验室温度 (221 0 ±11 0) ℃,湿度 (50 ±5) % ; 安静环境 ,避免强光 、噪声等刺激 。 1. 1. 2 药品和仪器 :Aβ1240 ( Sigma 公司 ,美国) ,异氟醚 (雅 培制药有限公司 ,英国 ,100 mL/ 瓶) ,七氟醚 (丸石制药株 式会社 ,日本) ,异丙酚 (Ast raZeneca 公司 ,意大利) ,立体定 向仪 (江湾 1 型 C ,中国) ,Ohmeda210 麻醉机 (Datex2Ohme2 da 公司 ,芬兰) ,F - MCI 气体监测仪 (Datex2Ohmeda 公司 , 芬兰) ,i2STA T 型血气分析仪 ( Abbott 公司 ,美国) , Mo rris 水迷宫 (中国医学科学院药物研究所) 。 1. 1. 3 Aβ1240 单体 、可溶性 Aβ1240 寡聚体和不溶性纤维状 Aβ1240 制备 : 参 照 Demuro 等[4] 的 方 法 : 室 温 下 将 01 1 mg Aβ1240 加入 80μL 六氟异丙醇 (Dupo nt 公司 ,法国) ,15 min 后取 40μL 与 480μL 双蒸水共同放置在硅化离心管内 ,孵 育 15 min 后以 10 000 r/ min 离心 15 min ,将上清液移入另 一试管 ,采用细管通入 10 min N2 以去除溶液内六氟异丙 醇后即为 Aβ1240 单体 (Aβ1) ;在室温下孵育 48 h 后即得可溶 性 Aβ1240 寡聚体 ( Aβ2) ,孵育 7d 即得不溶性纤维状 Aβ1240 (Aβ3) ,浓度为 01 1 mg/ mL 。 1. 2 方法 1. 2. 1 实验动物分组 :100 只老年大鼠随机分为 10 组 ,每 组 10 只 。 ①对照组 [ 脑室注射生理盐水 ( NS) ] ; ②Aβ1 组 (脑室注射 Aβ1) ; ③Aβ2 组 (脑室注射 Aβ2) ; ④Aβ3 组 (脑 室注射 Aβ3) ; ⑤I + NS 组 (脑室注射 NS 后吸入异氟醚麻 醉) ; ⑥I + Aβ1 组 (脑室注射 Aβ1 后吸入异氟醚麻醉) ; ⑦S + NS 组 (脑室注射 NS 后吸入七氟醚麻醉) ; ⑧S + Aβ1 组 (脑室注射 Aβ1 后吸入七氟醚麻醉) ; ⑨P + NS 组 (脑室内 注射 NS 后腹腔注射异丙酚麻醉) ; ⑩P + Aβ1 组 (脑室内注 射 Aβ1 后腹腔注射异丙酚麻醉) 。 1. 2. 2 大鼠脑室定位注射模型制备 :大鼠用 4 %戊巴比妥 钠麻醉 (40 mg/ kg ,腹腔注射) 后 ,固定于立体定位仪上 ,暴 露前囟 ,注射点在前囟门后 01 4 mm ,中线旁 ±11 5 mm ,深 度距硬脑膜 31 3 mm ,用微量注射器垂直进针 ,对照组 、I + NS 组 、S + NS 组和 P + NS 组侧脑室各注入 5 μL NS ,Aβ1 组 、I + Aβ1 组 、S + Aβ1 组和 P + Aβ1 组侧脑室各注入 Aβ1 5μL ,Aβ2 组侧脑室各注入 Aβ2 5μL ,Aβ3 组侧脑室各注入 Aβ3 5μL ,每侧注射时间为 5 min ,留针 5 min 后缓慢起针 , 局部消毒后缝合皮肤 ,肌肉注射抗生素抗感染 。 1. 2. 3 麻醉方法 :在脑室注射第 2 天 ,异氟醚和七氟醚各 组采用自制麻醉箱 (30 cm ×15 cm ×15 cm) 分别进行吸入 麻醉 ,麻醉箱一侧连接麻醉机 ,用麻醉气体挥发罐控制麻醉 气体输出浓度 ,另一侧接气体监测仪 ,持续监测流出气体中 麻醉气体浓度 。维持异氟醚和七氟醚浓度为 11 3 最小肺泡 气体浓度 ( MAC) ,氧气流量为 2 L/ min ,吸入时间为 4 h 。 异丙酚组 (100 mg/ kg) 进行腹腔注射 ,以 2 min 内翻正反射 消失为标准 ,麻醉过程中翻正反射恢复追加 1/ 3 剂量 ,麻醉 时间 4 h 。麻 醉 过 程 中 各 组 大 鼠 维 持 体 温 在 ( 381 0 ± 11 0) ℃;同时监测血氧饱和度 ( SpO2 ) 和心率 ( HR) 。预实 验中在麻醉 30 min 后股动脉血气分析结果均在正常范围