右美托咪定减轻新生期大鼠重复七氟醚吸入导致的远期突触可塑性损害

实验研究右美托咪定减轻新生期大鼠重复七氟醚吸入导致的远期突触可塑性损害梁小丽1，2，3，桂欢2，3，刘程曦2，3，张超2，3，徐珊1，2，张益1，2，3△，朱昭琼1，2△摘要：目的观察右美托咪定（Dex）预处理对新生期大鼠重复七氟醚吸入导致的远期突触可塑性损害的改善作用。

方法48只大鼠随机分为单纯七氟烷组（S组），Dex预处理组（DS组）以及空白对照组（C组），每组16只。

S组于出生后7、14、21d分别在腹腔注射3mL/kg生理盐水后吸入七氟醚4h，DS组将20µg/kg右美托咪定溶于3mL/kg生理盐水，于相同时间点腹腔注射后吸入七氟醚4h，C组腹腔给予3mL/kg生理盐水后放入相同环境中吸入运载气体4h。

于37d和97d时分别从各组中随机选取8只大鼠行Morris水迷宫测试大鼠学习记忆能力，其后行在体电生理实验比较各组海马CA1区神经元长时程增强和双脉冲易化（PPF）率。

结果在幼年期和成年期，与C组和DS组相比，S组逃避潜伏期明显延长，同时跨台次数减少（P＜0.05）。

幼年期和成年期S组场兴奋性突触后电位（fEPSP）斜率在高频刺激后所有时间点的增幅均明显低于C组和DS组（P＜0.05），而PPF率在多个刺激间期高于C组与DS组（P＜0.05）。

S组成年期在第1、2天的逃避潜伏期、在刺激间隔为50、100、150和200ms时的PPF率明显低于幼年期，而跨台次数、在高频刺激后fEPSP斜率增幅显著高于幼年期（P＜0.05）。

结论右美托咪定可改善新生期大鼠重复吸入七氟醚所导致的长时程、短时程突触可塑性以及学习记忆能力的异常改变，这一作用可为临床上七氟醚对发育期大脑产生的不良影响提供新的防治策略。

关键词：右美托咪定；神经元可塑性；突触；七氟醚；学习记忆能力中图分类号：R614文献标志码：A DOI:10.11958/20182121Dexmedetomidine alleviates the long-term synaptic plasticity damage induced byrepeated exposure of sevoflurane in neonatal ratsLIANG Xiao-li1,2,3,GUI Huan1,2,LIU Cheng-xi2,3,ZHANG Chao2,3,XU Shan1,2,ZHANG Yi1,2,3△,ZHU Zhao-qiong1,2△1Department of Anesthesiology,the Affiliated Hospital of Zunyi Medical University,Guizhou563000,China;2Guizhou Key Laboratory of Anesthesia and Organ Protection;3Department of Anesthesiology,Zunyi Medical University △Corresponding Author ZHANG Yi E-mail:cherishher1998@;ZHU Zhao-qiong E-mail:zy_ane@Abstract:Objective To investigate the effect of dexmedetomidine(Dex)preconditioning on the long-term synaptic plasticity damage induced by repeated exposure of sevoflurane in neonatal rats.Methods Forty-eight rats were randomly assigned into sevoflurane group(group S),sevoflurane preconditioning group(group DS)and control group(group C),with16 rats in each group.Rats in group S were intraperitoneally injected with3mL/kg normal saline before inhaling sevoflurane for 4h at d7,d14and d21.Rats in group DS were injected intraperitoneally with20µg/kg Dex dissolved in3mL/kg normal saline before4h sevoflurane inhalation at the same time points.Rats in group C inhaled carrier gas for4h after injecting3 mL/kg normal saline.Eight rats were randomly selected from each group at d37and d97to detect learning and memory ability by Morris water maze.Thereafter,in vivo electrophysiological experiments were implemented to compare the long-term potentiation(LTP)and paired-pulse facilitation(PPF)ratio in hippocampal neurons between three groups.Results At both juvenile and adult rats,comparing with rats in group C and group DS,the escape latency was remarkably prolonged in rats of group S,and the number of crossing through the target quadrant was reduced(P＜0.05).The increments of field excitatory postsynaptic potential(fEPSP)slope at all time points after high frequency stimulation were remarkably lower in rats of group S than those of group C and group DS(P＜0.05),while PPF ratio was significantly higher at multiple stimulus intervals in group S than group C and group DS(P＜0.05).As compared to group S at juvenile age,the escape latency at基金项目：国家自然科学基金资助项目（81360180，81660193）；遵义医学院硕士科研启动基金项目［院字（2016）48号］作者单位：1遵义医科大学附属医院麻醉科（邮编563000）；2贵州省麻醉与器官保护基础研究重点实验室；3遵义医科大学麻醉医学院作者简介：梁小丽（1982），女，硕士，讲师，主要从事全身麻醉药物的毒理研究△通讯作者张益E-mail:cherishher1998@；朱昭琼E-mail:zy_ane@七氟醚是婴幼儿期手术最常用的麻醉药之一，具有诱导后苏醒快、麻醉过程平稳等特点。

婴幼儿期是大脑快速发育的时期，在这一阶段反复接受七氟醚麻醉可导致在幼年期和成年期的学习记忆能力下降，而七氟醚对海马神经元突触可塑性的损害可能是其中重要的机制［1］。

因此，如何预防七氟醚对发育期大脑海马突触可塑性的影响成为临床上防治七氟醚毒性作用的关键一环。

近期有研究显示，α2肾上腺受体激动剂右美托咪定（Dexmedetomidine，Dex）预处理可改善新生期七氟醚吸入导致的神经元凋亡［2］，然而Dex是否可减轻七氟醚导致的远期突触可塑性的损害及由此引起的认知功能损害，目前仍然不清楚。

本研究观察Dex预处理对新生期大鼠重复七氟醚吸入导致的远期突触可塑性以及学习记忆能力损害的改善作用，为临床工作提供参考。

1材料与方法1.1材料（1）实验动物。

SD孕鼠7只，购自重庆陆军军医大学实验动物中心［SCXK（渝）2012-0005］，孕鼠于SPF级动物房饲养产仔，获得健康新生期SD大鼠48只。

（2）主要试剂。

七氟醚（益君宁）购于鲁南贝特制药有限公司；钠石灰购于英国Intersurgical公司。

（3）主要仪器。

Morris水迷宫测试仪（成都泰盟科技有限公司），麻醉机（德国Drager公司），气体监测仪（上海德尔格医疗设备有限公司），大鼠立体定位仪（美国stoelting公司），Model3000微电极放大器（美国A-M system公司），Mircro1401数模转换器（英国CED公司）。

1.2方法1.2.1动物分组与模型建立采用随机数字表法将动物分为3组，分别为空白对照组（C组）、单纯七氟烷组（S组）以及Dex预处理组（DS组），每组16只。

S组分别于出生后7、14、21d分3次间断重复吸入2.6%七氟烷+运载气体（1L/min O2+1L/min空气）4h，每次麻醉前20min腹腔给予3mL/kg的生理盐水。

C组给予3mL/kg生理盐水后放入相同环境中吸入运载气体4h，DS组将20µg/kg的Dex稀释至3mL/kg的生理盐水中，行腹腔注射后再于相同时间点重复吸入七氟烷4 h。

大鼠置于自制吸入麻醉箱中，箱底铺一薄层钠石灰，吸入过程中用自制水浴箱加热，控制箱温在30~34℃，气体监测仪持续监测，保证进气孔和出气孔七氟烷浓度一致。

麻醉过程中监测动物呼吸频率和皮肤色泽，排除发生缺氧者。

1.2.2学习记忆能力测试当大鼠成长至幼年期时，采用抓阄法从每组中随机抽取8只大鼠于出生后第31天（d31）时进行Morris水迷宫实验。

直径1.2m、高60cm的圆形水池装有温水（23±1）℃，东南西北四个入水点把水池分为四个象限，在第一象限中央放置一直径15cm，高30cm的圆柱形平台，低于水面2cm。

定位航行实验前1d，所有动物均放置于没有平台的水池中游泳120s，以充分适应环境并淘汰不会游泳者。

出生后第32~36天（d32~36）行定位航行实验，为期5d，每天4次，水中加入奶粉使水变浑浊，使平台不可见。