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阿米洛利對異氟醚麻醉后大鼠神經活性物質含量及認知功能的影響

張培福宋建平姚澤宇謝玉海來曉春

(青海紅十字醫(yī)院，青海西寧810000)

〔摘要〕目的探討阿米洛利(Amil)對異氟醚麻醉后大鼠神經活性物質含量及認知功能的影響。方法采用2月齡SD大鼠吸入1.4%異氟醚6 h建立大鼠吸入麻醉模型，將60只模型大鼠隨機分為模型組、低劑量Amil(Amil-L)組和高劑量Amil(Amil-H)組各20只。Amil-L組和Amil-H組分別于麻醉后腹腔注射2.5、5.0 mg/kg Amil，每8 h 1次，共3次。另取20只正常SD大鼠吸入含30%氧氣的空氧混合氣體6 h作對照。分別于麻醉24 h后檢測各組的血流動力學和血糖指標，同時采用Morris水迷宮實驗來評價各組的認知功能，將大鼠處死后取海馬組織進行炎癥指標和神經活性物質的含量測量。結果各組血氣和血糖指標均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)；與對照組相比，模型組的Morris水迷宮逃避潛伏期延長，平臺所在象限停留時間減少，海馬組織炎癥指標〔腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-6和IL-1β〕的水平升高，但神經活性物質〔腦源性神經營養(yǎng)因子(BDNF)、神經生長因子(NGF)、神經營養(yǎng)因子(NT)3和乙酰膽堿(Ach)〕的水平降低(P<0.05)；Amil可縮短異氟醚麻醉大鼠的逃避潛伏期，增加其平臺所在象限停留時間，降低海馬組織的炎癥水平且升高海馬神經活性物質水平，與模型組和對照組均有統(tǒng)計學差異(P<0.05)；Amil-H組的以上指標均優(yōu)于Amil-L組(P<0.05)。結論Amil可改善異氟醚麻醉后大鼠的認知功能障礙，可能與其緩解海馬炎癥反應及升高海馬神經活性物質水平有關。

〔關鍵詞〕阿米洛利；異氟醚；神經活性物質；認知功能

術后認知功能障礙尤其在老年手術后多見，主要臨床表現(xiàn)為記憶力下降〔1〕。異氟醚麻醉后認知功能障礙的發(fā)生率較高，目前推測主要與異氟醚降低了腦內乙酰膽堿遞質水平、異氟醚通過誘導炎癥反應誘發(fā)神經元損傷有關〔2,3〕。阿米洛利(Amil)是一種臨床廣泛使用的保鉀利尿藥物〔4〕，除可阻斷上皮細胞鈉離子通道外，還對中樞神經系統(tǒng)的多種離子通道有阻滯效果〔5～7〕。由于Amil阻滯的離子通道參與了多種神經病理學過程，因此可減輕缺血和酸化介導的神經元損傷，總體上具有神經保護潛能〔6〕。Amil能否預防或減輕異氟醚麻醉誘發(fā)的認知功能障礙目前尚未見報道，本研究擬探討異氟醚麻醉時Amil處理對大鼠認知功能及海馬炎癥反應的影響。

1材料與方法

1.1主要試劑Amil購自美國Sigma公司，異氟醚購自美國Baxter公司，腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-6和腦源性神經營養(yǎng)因子(BDNF)酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測試劑盒均購自碧云天生物科技公司，IL-1β、神經生長因子(NGF)的ELISA檢測試劑盒購自南京建成生物工程研究所，神經營養(yǎng)因子(NT)-3的測定試劑盒購自美國R&D公司。

1.2動物與分組2月齡雄性SD大鼠，體重280～320 g，吸入1.4%異氟醚6 h建立大鼠吸入麻醉模型，將60只模型大鼠隨機分為模型組、低劑量Amil(Amil-L)組和高劑量Amil(Amil-H)組各20只。Amil-L組和Amil-H組分別于麻醉后腹腔注射2.5、5.0 mg/kg Amil，每8 h 1次，共3次。另取20只正常SD大鼠吸入含30%氧氣的空氧混合氣體6 h作對照。模型組和對照組腹腔注射同等劑量的生理鹽水。本實驗所用大鼠均購自北京維通利華實驗動物技術有限公司，飼養(yǎng)于SPF級實驗動物房中，濕度控制在60%～70%，室溫為(22±1)℃，照明晝夜明暗交替時間為12∶12。

1.3大鼠吸入麻醉模型的建立將大鼠放入麻醉箱中，麻醉箱放入35℃恒溫箱內與麻醉機相連，以30%的空氧混合氣體作為載氣，調整通氣流量為2 L/min。Amil-L組和Amil-H組在首次接受Amil腹腔注射后立即置入麻醉箱中吸入1.4%異氟醚6 h，對照組大鼠僅吸入含30%氧氣的空氧混合氣體6 h。

1.4血氣分析及血糖檢測每組各選6只大鼠，麻醉后24 h采用32號針頭抽取左心室血液 200 μl，采用便攜式血氣分析儀檢測各組動脈血pH值、血氧分壓(PaO2)和血二氧化碳分壓(PaCO2)水平。采用快速血糖儀及其配套試紙檢測血糖水平。

1.5認知功能檢測采用Morris水迷宮實驗〔8〕評價各組大鼠的認知功能。所有大鼠實驗前均接受為期5 d的水迷宮訓練，于麻醉24 h后將大鼠頭朝池壁置入水中，分析各組大鼠的逃避潛伏期、平臺所在象限停留時間及游泳速度。

1.6海馬炎癥因子及活性物質檢測待認知功能檢測完成后，每組各取12只大鼠，頸椎脫臼法處死后斷頭取腦，迅速剝離海馬組織，于液氮中迅速冷凍后研磨，制備勻漿后檢測蛋白含量，采用試劑盒依次檢測海馬組織勻漿液中的TNF-α、IL-6、IL-1β、BDNF、NGF及NT-3水平，操作過程嚴格遵循試劑盒說明書。采用堿性羥胺比色法檢測乙酰膽堿(Ach)水平。

1.7統(tǒng)計學處理采用SPSS20.0軟件行t檢驗、單因素分析。

2結果

2.1各組大鼠的血氣分析及血糖指標比較四組大鼠麻醉后的動脈血pH值、PaCO2、PaO2及血糖水平均在正常范圍內，且均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

2.2各組大鼠的認知功能指標比較與對照組相比，模型組麻醉后的逃避潛伏期延長，平臺所在象限停留時間減少(P<0.05)；Amil可縮短異氟醚麻醉大鼠的逃避潛伏期，增加其平臺所在象限停留時間，與模型組和對照組均有統(tǒng)計學差異(P<0.05)；且Amil-H組均優(yōu)于Amil-L組(P<0.05)。各組游泳速度均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。見表2。

表1　各組大鼠麻醉后的血流動力學和血糖指標比較

與對照組比較：1)P<0.05；與模型組比較：2)P<0.05；與Amil-L組比較：3)P<0.05；下表同

2.3各組大鼠的海馬炎癥因子水平比較與對照組相比，模型組麻醉后的海馬TNF-α、IL-6和IL-1β水平升高(P<0.05)；Amil可降低異氟醚麻醉大鼠的TNF-α、IL-6和IL-1β水平，與模型組和對照組均有統(tǒng)計學差異(P<0.05)；且Amil-H組均低于Amil-L組(P<0.05)。見表3。

2.4各組大鼠的海馬神經活性物質水平比較與對照組相比，模型組麻醉后的海馬BDNF、NGF、NT-3和Ach水平均降低(P<0.05)；Amil可升高異氟醚麻醉大鼠的海馬BDNF、NGF、NT-3和Ach水平，與模型組和對照組均有統(tǒng)計學差異(P<0.05)；且Amil-H組均高于Amil-L組(P<0.05)。見表3。

表2　各組大鼠的認知功能指標比較±s,n=20)

表3　各組大鼠海馬的炎癥因子及神經活性物質水平比較±s,n=12)

3討論

異氟醚麻醉后，可使患者的認知功能受到損傷，常表現(xiàn)為記憶力衰退〔2，3〕。異氟醚可通過抑制Ach合成限速酶的活性降低海馬Ach水平，進而影響認知功能。此外，異氟醚處理后的大鼠海馬組織中炎癥反應增強〔9〕，主要表現(xiàn)為促炎性因子TNF-α、IL-1β和IL-6水平動態(tài)上調，而增強炎癥反應損傷了海馬神經元功能，如抑制了長時程的增強〔10〕。因此，改善炎癥反應及促進Ach合成可能為改善異氟醚誘發(fā)認知障礙的可行途徑。

研究表明，當嚙齒類動物接受1.4%及更高濃度的異氟醚麻醉6 h后，其學習、記憶功能均受到損傷〔11〕，本研究表明異氟醚吸入大鼠的生命體征較好，進一步也排除了由于缺血缺氧引起的神經損傷。而且證實Amil對異氟醚誘發(fā)的認知功能障礙有較好保護效果。本研究提示異氟醚處理后大鼠海馬的炎癥反應增強，與之前研究的結果一致〔9〕。另外，Amil可改善異氟醚誘發(fā)的海馬炎癥反應。酸感受離子通道的激活在神經系統(tǒng)病理生理過程中發(fā)揮了重要作用，可引發(fā)中樞神經系統(tǒng)的炎癥反應〔12〕，而炎癥反應也是造成神經元損傷的主要原因。Amil可抑制酸感受離子通道的激活，故對于該通道介導的炎癥反應亦有較好的抑制效果。

異氟醚吸入大鼠經Amil處理后的Ach水平升高，而鑒于異氟醚可通過降低海馬Ach水平來誘發(fā)認知功能障礙〔2〕，故本研究結果提示Amil對于海馬神經損傷有較廣的保護作用。Amil可改善異氟醚麻醉后大鼠的認知功能障礙，可能與其減少海馬炎癥反應及升高海馬的神經活性物質含量有關。

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〔2015-06-25修回〕

(編輯滕欣航)

〔中圖分類號〕R614

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)12-2871-02；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.12.020

第一作者：張培福(1982-)，男，主治醫(yī)師，主要從事麻醉方面的研究。