鄧小園，陳　博，劉紅亮，戴體俊

(1. 重慶市腫瘤研究所麻醉科，重慶　400030；2. 徐州醫(yī)學(xué)院麻醉學(xué)系，江蘇 徐州　221002)

?

TNF-α在丙泊酚誘發(fā)的神經(jīng)元凋亡及認(rèn)知功能障礙中的作用

鄧小園1，陳博1，劉紅亮1，戴體俊2

(1. 重慶市腫瘤研究所麻醉科，重慶400030；2. 徐州醫(yī)學(xué)院麻醉學(xué)系，江蘇 徐州221002)

目的探討TNF-α在丙泊酚誘發(fā)的海馬神經(jīng)元凋亡及遠(yuǎn)期認(rèn)知功能障礙中的作用。方法7 d齡(P7)SD大鼠隨機(jī)分為3組：Control組，無(wú)任何處理；P(single)組，腹腔注射丙泊酚50 mg·kg-1；P(repeated)組，腹腔注射丙泊酚50 mg·kg-1，每天1次，共7次。丙泊酚兩組于麻醉結(jié)束后2 h(對(duì)照組則分別對(duì)應(yīng)上述兩時(shí)間點(diǎn))采用Western blot法檢測(cè)海馬組織TNF-α含量。另取P7大鼠隨機(jī)分為5組：Control組；P(single)組；P(repeated)組；P(single)+ETN組，腹腔注射丙泊酚50 mg·kg-1前30 min側(cè)腦室注射依那西普0.4 mg·kg-1；P(repeated)+ETN組，腹腔注射丙泊酚50 mg·kg-1，每天1次，共7次，第1次和第4次丙泊酚注射前30 min側(cè)腦室注射依那西普0.4 mg·kg-1。于P7、P13、P21、P35時(shí)間點(diǎn)，各組采用免疫組化法檢測(cè)海馬CA1區(qū)神經(jīng)元凋亡。剩余大鼠于P36-P41行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)。結(jié)果丙泊酚單次或多次暴露均使海馬組織TNF-α含量明顯高于同期對(duì)照水平(P<0.05，P<0.01)；P(single)組中，活化caspase-3陽(yáng)性神經(jīng)元于P7較對(duì)照組同時(shí)間點(diǎn)明顯增多(P<0.05)，而于其它時(shí)間點(diǎn)差異無(wú)顯著性(P>0.05)，逃避潛伏期和穿越平臺(tái)次數(shù)與對(duì)照組比較均無(wú)差異(P>0.05)；P(repeated)組中，P13、P21、P35時(shí)間點(diǎn)活化caspase-3陽(yáng)性神經(jīng)元均明顯高于同期對(duì)照組水平(P<0.01)，逃避潛伏期從d1～d5均明顯高于對(duì)照組同期水平(P<0.01)，且穿越平臺(tái)次數(shù)明顯低于對(duì)照組(P<0.01)； 依那西普側(cè)腦室注射后，丙泊酚麻醉后各時(shí)點(diǎn)的活化caspase-3陽(yáng)性神經(jīng)元、逃避潛伏期及穿越平臺(tái)次數(shù)與對(duì)照組比較差異均無(wú)顯著性(P>0.05)。結(jié)論TNF-α介導(dǎo)了丙泊酚誘發(fā)的發(fā)育期海馬神經(jīng)元凋亡和遠(yuǎn)期認(rèn)知功能障礙，而遠(yuǎn)期認(rèn)知功能障礙可能與持續(xù)性神經(jīng)元凋亡有關(guān)。

丙泊酚；TNF-α；神經(jīng)炎癥；神經(jīng)元凋亡；認(rèn)知功能；發(fā)育期大腦

靜脈全麻藥丙泊酚目前在嬰幼兒麻醉和鎮(zhèn)靜中廣泛應(yīng)用，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，丙泊酚在臨床相關(guān)濃度內(nèi)可誘發(fā)發(fā)育期大腦廣泛神經(jīng)元凋亡等神經(jīng)毒性[1]，但相關(guān)作用機(jī)制仍不知曉。丙泊酚激活中樞GABAA受體產(chǎn)生全麻效應(yīng)，但目前證實(shí)GABAA受體不參與丙泊酚誘發(fā)的發(fā)育期神經(jīng)毒性[2]。腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)在神經(jīng)炎癥反應(yīng)中釋放最早，且在神經(jīng)退行性病變的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[3]。研究發(fā)現(xiàn)，異氟烷及丙泊酚均可導(dǎo)致發(fā)育期大腦組織內(nèi)TNF-α含量明顯增加[4-5]，而且全麻藥多次暴露較單次暴露可誘發(fā)更嚴(yán)重的神經(jīng)毒性[6]。但丙泊酚不同暴露次數(shù)如何影響TNF-α在腦組織內(nèi)的含量，以及TNF-α在丙泊酚誘發(fā)的發(fā)育期神經(jīng)毒性中發(fā)揮何種作用至今尚不清楚。因此本研究應(yīng)用新生大鼠，觀察丙泊酚不同暴露次數(shù)麻醉后海馬組織TNF-α的含量，以及應(yīng)用TNF-α拮抗劑觀察其對(duì)丙泊酚誘發(fā)的海馬組織神經(jīng)元凋亡和遠(yuǎn)期認(rèn)知功能障礙的影響。

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物7 d齡(P7)SD大鼠，SPF級(jí)，體質(zhì)量13～18 g，♀♂各半，由重慶醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供[許可證：SCXK(渝)2012-0001]。

1.2實(shí)驗(yàn)試劑及抗體丙泊酚(P，批號(hào)：MKBK7900V，Sigma公司，美國(guó))；TNF-α拮抗劑依那西普(ETN，批號(hào)J36770，輝瑞制藥有限公司，德國(guó))；羊抗TNF-α多克隆抗體(Santa Cruz公司，美國(guó))；兔抗羊二抗及羊抗兔IgG二抗(武漢博士德生物工程有限公司，中國(guó))；兔抗active caspase-3多克隆抗體(Abcam公司，美國(guó))。

1.3實(shí)驗(yàn)分組及麻醉P7大鼠隨機(jī)分為3組：Control組(n=12)，無(wú)任何處理；P(single)組(n=6)，腹腔注射丙泊酚50 mg·kg-1；P(repeated)組(n=6)，腹腔注射丙泊酚50 mg·kg-1，每天1次，共7次。丙泊酚兩劑量組于麻醉結(jié)束后2 h(分別為P7和P13時(shí)間點(diǎn))，對(duì)照組則分別對(duì)應(yīng)上述兩時(shí)間點(diǎn)(每時(shí)間點(diǎn)n=6)，采用Western blot法檢測(cè)海馬組織TNF-α含量。

另取P7大鼠隨機(jī)分為5組：Control組；P(single)組；P(repeated)組；P(single)+ETN組，腹腔注射丙泊酚50 mg·kg-1前30 min側(cè)腦室注射依那西普0.4 mg·kg-1；P(repeated)+ETN組，腹腔注射丙泊酚50 mg·kg-1，每天1次，共7次，第1次和第4次丙泊酚注射前30 min側(cè)腦室注射(方法參照Gonzalez-Rodriguez等[7]所描述)依那西普0.4 mg·kg-1。于出生后d 7、13、21、35(P7、P13、P21、P35)時(shí)間點(diǎn)(n=6)，各組采用免疫組化法檢測(cè)海馬CA1區(qū)神經(jīng)元凋亡[P7時(shí)間點(diǎn)只對(duì)應(yīng)Control、P(single)和P(single)+ETN組]。各組中剩余的15只大鼠繼續(xù)飼養(yǎng)，并于出生后d 36～41(P36～P41)行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)學(xué)習(xí)記憶功能。麻醉過程中大鼠置于透明麻醉箱中，箱內(nèi)通入30%氧氣，流量2 L/min，底部鋪電熱毯，維持直腸溫度(37.0±0.5)℃。1.4Western blot法檢測(cè)海馬TNF-α含量大鼠斷頭取腦，分離海馬組織，細(xì)胞裂解液裂解組織提取蛋白，BCA法蛋白定量后，每孔上樣量30 μg。經(jīng)電泳，轉(zhuǎn)膜，封閉后。加入羊抗TNF-α多克隆抗體(1 ∶1 000)，4℃孵育過夜，兔抗羊二抗(1 ∶1 000)37℃孵育2 h, ECL化學(xué)發(fā)光法顯影。在Fusion-Fx7凝膠成像圖像分析系統(tǒng)上檢測(cè)，顯影結(jié)果經(jīng)Fusion配套軟件進(jìn)行定量分析。目的蛋白與內(nèi)參β-actin灰度值的比值作為TNF-α蛋白的含量。

1.5免疫組織化學(xué)法檢測(cè)神經(jīng)元凋亡大鼠吸入4%七氟烷3 min麻醉后，經(jīng)左心室依次灌注生理鹽水和4%多聚甲醛，斷頭取腦。經(jīng)酒精梯度脫水、石蠟包埋，制成5 μm石蠟切片。參照新生大鼠腦圖譜[8]，每只大鼠選擇與圖譜對(duì)應(yīng)的3張腦組織切片進(jìn)行染色。石蠟切片經(jīng)脫臘、水化、抗原修復(fù)，H2O2去除內(nèi)源性過氧化酶活性，正常山羊血清37℃封閉30 min，加入兔抗活化caspase-3多克隆抗體(1 ∶100),4℃孵育過夜；PBS沖洗后，加入羊抗兔IgG二抗37℃孵育30 min；PBS沖洗、DAB顯色、蘇木精復(fù)染、酒精分化、飽和碳酸鋰返藍(lán)、脫水、透明，中性樹膠封片?；罨痗aspase-3陽(yáng)性神經(jīng)元胞質(zhì)或胞核呈棕黃色，各組每張切片選取3個(gè)非重疊海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞層400×視野，計(jì)數(shù)各視野每平方毫米面積的活化caspase-3陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)。3個(gè)視野×3張切片的平均值作為每只大鼠的最后結(jié)果。

1.6Morris水迷宮測(cè)試Morris水迷宮系統(tǒng)(淮北正華生物儀器有限責(zé)任公司，中國(guó))為一直徑160 cm、高50 cm圓形水池，池壁上貼有4個(gè)不同形狀的白色標(biāo)記，將水池分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)象限，將直徑為10 cm的圓形平臺(tái)放置于III象限，并使平臺(tái)頂?shù)陀谒? cm，池中倒入墨汁以遮蓋平臺(tái)，水溫維持在(22.0±0.5)℃。水池上方安裝有攝像機(jī)并連接ZH-ZFT型自發(fā)活動(dòng)實(shí)驗(yàn)視頻分析系統(tǒng)，可同步記錄大鼠運(yùn)動(dòng)軌跡。Morris水迷宮測(cè)試分為兩部分[9]：① 定位航行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)d 1～5,大鼠每日分別從4個(gè)不同入水點(diǎn)入水，記錄90 s內(nèi)尋找到平臺(tái)的時(shí)間(逃避潛伏期)，若大鼠在90 s內(nèi)未找到平臺(tái)，將其引導(dǎo)至平臺(tái)并停留15 s，逃避潛伏期記錄為90 s；② 空間探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)d 6撤除平臺(tái)，將大鼠從離原平臺(tái)距離最遠(yuǎn)的入水點(diǎn)入水，記錄90 s內(nèi)穿越原平臺(tái)次數(shù)。

2　結(jié)果

2.1丙泊酚不同暴露次數(shù)對(duì)海馬組織TNF-α含量的影響對(duì)照組中P7和P13兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，海馬組織TNF-α含量無(wú)明顯變化(P>0.05)。丙泊酚單次和多次暴露均可使海馬組織TNF-α含量明顯高于同期對(duì)照水平(P<0.05，P<0.01)。見Fig 1。

2.2丙泊酚不同暴露次數(shù)麻醉后海馬CA1區(qū)神經(jīng)元凋亡的動(dòng)態(tài)變化對(duì)照組中，從P7至P35的腦發(fā)育過程中，海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞層活化caspase-3陽(yáng)性神經(jīng)元呈遞減趨勢(shì)；P(single)組中，活化caspase-3陽(yáng)性神經(jīng)元于P7較對(duì)照組同時(shí)間點(diǎn)明顯增多(P<0.05)，而于P13、P21和P35則與對(duì)照組同期水平無(wú)差異(P>0.05)。P(repeated)組中，P13、P21、P35時(shí)間點(diǎn)活化caspase-3陽(yáng)性神經(jīng)元均明顯高于同期對(duì)照組水平(P<0.01)。 依那西普側(cè)腦室注射后，丙泊酚不同暴露次數(shù)麻醉后各時(shí)點(diǎn)的活化caspase-3陽(yáng)性神經(jīng)元與對(duì)照組同期比較差異均無(wú)顯著性(P>0.05)。見Fig 2。

2.3丙泊酚不同暴露次數(shù)對(duì)遠(yuǎn)期認(rèn)知功能的影響P(single)組中逃避潛伏期和穿越平臺(tái)次數(shù)與對(duì)照組比較均無(wú)差異(P>0.05)；而P(repeated)組中逃避潛伏期從d 1～d 5均明顯高于對(duì)照組同期水平(P<0.01)，且穿越平臺(tái)次數(shù)明顯低于對(duì)照組(P<0.01)；依那西普側(cè)腦室注射后，丙泊酚不同暴露次數(shù)麻醉后逃避潛伏期及穿越平臺(tái)次數(shù)與對(duì)照組比較差異均無(wú)顯著性(P>0.05)。見Tab 1。

Tab 1　Effect of propofol on escape latency and platform crossing ±s, n=15)

**P<0.01vscontrol

Fig 1　Effect of different doses of

A:TNF-α expression from Westem blot;B:Quantification of TNF-α protein levels(ratio to β-actin);#P<0.05vscontrol(P7);**P<0.01vscontrol(P13)

3　討論

大腦在發(fā)育期對(duì)全麻藥誘發(fā)神經(jīng)毒性的敏感性明顯增加，臨床研究表明，4歲以內(nèi)的嬰幼兒多次經(jīng)歷全麻和手術(shù)可導(dǎo)致學(xué)習(xí)能力缺陷的風(fēng)險(xiǎn)增加[10]，而嚙齒類動(dòng)物在出生后3周內(nèi)為腦發(fā)育高峰[11]，此時(shí)期大腦反復(fù)暴露于全麻藥可導(dǎo)致廣泛的神經(jīng)元凋亡和遠(yuǎn)期認(rèn)知功能障礙[4,6]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，丙泊酚單次暴露僅誘發(fā)短暫的海馬神經(jīng)元凋亡，而丙泊酚多次暴露可誘發(fā)持續(xù)的神經(jīng)元凋亡及遠(yuǎn)期認(rèn)知功能障礙。研究表明，丙泊酚(75 mg·kg-1)連續(xù)7次腹腔注射對(duì)呼吸、血糖及血?dú)鉄o(wú)明顯影響[6]，而本研究中使用50 mg·kg-1，連續(xù)7次腹腔注射以模擬臨床多次麻醉或長(zhǎng)時(shí)間鎮(zhèn)靜，亦可排除呼吸、血糖及血?dú)庾兓瘜?duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

Fig 2　Effect of propofol on dynamic changes of densities of active caspase-3 positive neurons

A:Representative photographs of active caspase-3 positive neurons(brown) in hippocampal CA1 region. a：Control group(P7); b：P(single) group(P7); c：P(single)+ETN group(P7); d：Control group(P13); e：P(repeated) group(P13); f：P(repeated)+ETN group(P13);B:Quantification of densities of active caspase-3 positive neurons.*P<0.05,**P<0.01vscontrol

本實(shí)驗(yàn)中丙泊酚單次或多次暴露均導(dǎo)致海馬組織內(nèi)TNF-α含量增加，但導(dǎo)致的神經(jīng)毒性的不同，可能與丙泊酚不同暴露次數(shù)引起的TNF-α蛋白在腦組織內(nèi)增加的持續(xù)時(shí)間不同有關(guān)。研究表明[12]，TNF-α在神經(jīng)退行性病變中發(fā)揮的作用存在作用時(shí)間閾值，而丙泊酚多次暴露可能使得海馬組織內(nèi)TNF-α含量維持較長(zhǎng)時(shí)間的增高，從而導(dǎo)致持續(xù)神經(jīng)元凋亡增加和遠(yuǎn)期認(rèn)知功能減退。本實(shí)驗(yàn)中，側(cè)腦室注射TNF-α拮抗劑依那西普可拮抗丙泊酚誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性，依那西普與釋放至細(xì)胞外液中的TNF-α結(jié)合并使其喪失生物活性。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，TNF-α介導(dǎo)了丙泊酚誘發(fā)的發(fā)育期海馬神經(jīng)元凋亡和遠(yuǎn)期認(rèn)知功能減退。

生理狀態(tài)下膠質(zhì)細(xì)胞釋放少量TNF-α以維持神經(jīng)元功能和信息傳遞，病理?xiàng)l件下則釋放過多TNF-α以誘發(fā)神經(jīng)炎癥反應(yīng)。腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞膜可表達(dá)豐富的嘌呤P2X7受體，其在小膠質(zhì)細(xì)胞合成及釋放TNF-α的過程中作用至關(guān)重要[13]。丙泊酚可增強(qiáng)三磷酸腺苷誘發(fā)的P2X7受體電流或調(diào)節(jié)P2X7受體的活性[14-16]。因此，本研究中丙泊酚誘發(fā)的TNF-α含量增加可能與丙泊酚作用于小膠質(zhì)細(xì)胞膜上的P2X7受體有關(guān)。TNF-α主要通過TNF-α受體1相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域蛋白，激活外源性途徑而誘發(fā)細(xì)胞凋亡[17]，這可能是介導(dǎo)丙泊酚誘發(fā)的神經(jīng)元凋亡的機(jī)制。但近年來(lái)發(fā)現(xiàn)丙泊酚誘發(fā)的發(fā)育期大腦神經(jīng)元凋亡可通過內(nèi)源性和外源性兩種途徑[12]，本研究中TNF-α拮抗劑依那西普可完全拮抗丙泊酚誘發(fā)的神經(jīng)元凋亡，因此TNF-α可能亦通過其它機(jī)制參與內(nèi)源性凋亡途徑的激活。研究表明，TNF-α在術(shù)后認(rèn)知功能障礙及阿爾茲海默病的發(fā)生發(fā)展中均發(fā)揮重要作用[3]，而且TNF-α濃度升高可直接導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙的發(fā)生[18]。本研究中丙泊酚多次暴露，誘發(fā)TNF-α含量增加，并介導(dǎo)遠(yuǎn)期認(rèn)知功能障礙的產(chǎn)生，TNF-α可抑制長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)以及神經(jīng)突起的分化生長(zhǎng)[20]，這可能是其導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙的原因之一。

腦正常發(fā)育過程中，神經(jīng)元發(fā)生生理性凋亡以適應(yīng)腦功能和結(jié)構(gòu)的變化。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，腦發(fā)育過程中，海馬CA1區(qū)神經(jīng)元凋亡程度呈遞減趨勢(shì)，而丙泊酚單次暴露只誘發(fā)一過性神經(jīng)元凋亡增加，丙泊酚多次暴露可誘發(fā)持續(xù)海馬組織神經(jīng)元凋亡的增加。目前有觀點(diǎn)認(rèn)為，神經(jīng)元死亡本身可能不足以導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙的發(fā)生[18]。但本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，丙泊酚多次暴露誘發(fā)的海馬CA1區(qū)持續(xù)神經(jīng)元凋亡的增加，可能與遠(yuǎn)期認(rèn)知功能障礙的發(fā)生密切相關(guān)。

總之，丙泊酚可導(dǎo)致發(fā)育期海馬組織TNF-α含量升高，而TNF-α拮抗劑依那西普可拮抗丙泊酚誘發(fā)的海馬CA1區(qū)廣泛神經(jīng)元凋亡和遠(yuǎn)期認(rèn)知功能障礙，丙泊酚單次暴露誘發(fā)的神經(jīng)元凋亡一過性增強(qiáng)不影響遠(yuǎn)期認(rèn)知功能，而丙泊酚多次暴露誘發(fā)的神經(jīng)元凋亡持續(xù)性增強(qiáng)可能與遠(yuǎn)期認(rèn)知功能減退的發(fā)生有關(guān)。

(致謝：感謝重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院實(shí)驗(yàn)研究中心陳力學(xué)、秦光成等老師在實(shí)驗(yàn)中的指導(dǎo)。)

[1]Creeley C, Dikranian K, Dissen G, et al. Propofol-induced apoptosis of neurons and oligodendrocytes in fetal and neonatal rhesus macaque brain[J].BrJAnaesth, 2013, 110(Suppl1): i29-i38.

[2]Peam M L, Hu Y, Niesman I R,et al. Propofol neurotoxicity is mediated by p75 neurotrophin receptor activation[J].Anesthesiology, 2012,116(2): 352-61.

[3]Lyman M, Lloyd D G, Ji X,et al. Neuroinflammation: the role and cosequences[J].NeurosciRes, 2014, 79(2):1-12.

[4]Shen X, Dong Y, Xu Z,et al. Selective anesthesia-induced neuroinflammation in developing mouse brain and cognitive impairment[J].Anesthesiology, 2013, 118(3): 502-15.

[5]Milanovic D, Pesic V, Popic J, et al. Propofol anesthesia induces proapoptotic tumor necrosis factor-α and pro-nerve growth factor signaling and prosurvival Akt and XIAP expression in neonatal rat brain[J].Anesthesiology, 2013, 118(3): 502-15.

[6]Yu D, Jiang Y, Gao J, et al. Repeated exposure to propofol potentiates neuroapoptosis and long-term behavioral deficits in neonatal rats[J].NeurosciLett, 2013, 534: 41-6.

[7]Gonzalez-Rodriguez P J, Li Y, Martinez F, Zhang L. Dexamethasone protects neonatal hypoxic-ischemic brain injury via L-PGDS-dependent PGD2-DP1-pERK signaling pathway[J].PLoSOne, 2014, 9(12):e114470.

[8]Ramachandra R.Atlasoftheneonatalratbrain[M]// Ramachandra R, Subramanian T.BocaRaton, FL:Crc Press, 2011.

[9]Vorhees C V, Williams M T. Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory[J].NatProtoc, 2006,1(2):848-58.

[10]Flick R P, Katusic S K, Colligan R C, et al. Cognitive and behavioral outcomes after early exposure to anesthesia and surgery[J].Pediatrics, 2011, 128(5):e1053-e1061.

[11]Rice D, Barone S Jr. Critical periods of vulnerability for the developing nervous system: evidence from humans and animal models[J].EnvironHealthPerspect, 2000, 108(Suppl3): 511-33.

[12]Liu Y P, Lin H I, Tzeng S F. Tumor necrosis factor-alpha and interleukin-18 modulate neuronal cell fate in embryonic neural progenitor culture[J].BrainRes, 2005, 1054(2): 152-8.

[13]Chu K, Yin B, Wang J, et al. Inhibiton of P2X7receptro ameliorates transient global cerebral ischemia/reperfusion injury via modulating inflammatory responses in the rat hippocampus[J].JNeuroinflammation, 2012, 9:69.

[14]Nakanishi M, Mori T, Nishikawa K, et al. The effects of general anesthetics on P2X7and P2Y receptors in a rat microgial cell line[J].AnesthAnalg, 2007, 104(5):1136-44.

[15]劉紅亮, 戴體俊. P2X7受體介導(dǎo)丙泊酚對(duì)缺氧海馬突觸前膜谷氨酸Ca2+依賴性釋放的抑制作用[J]. 中國(guó)藥理學(xué)通報(bào), 2010, 26(9):1169-72.

[15]Liu H L, Dai T J. Role of P2X7receptor in the inhibitory effect of propofol on glutamate Ca2+-dependent release from hypoxic hippocampal synaptosomes[J].ChinPharmacolBull, 2010, 26(9):1169-72.

[16]劉紅亮, 戴體俊. 利多可因在異丙酚抑制巨噬細(xì)胞膜P2X7受體電流中的雙向調(diào)節(jié)作用[J]. 中國(guó)藥理學(xué)通報(bào), 2009, 25(7):911-4.

[16]Liu H L, Dai T J. Impact of lidocaine on the inhibitory effect of propofol on P2X7-gated currents[J].ChinPharmacolBull, 2009, 25(7):911-4.

[17]Harry G J, Lefebvre d′H C, McPherson C A, et al. Tumor necrosis factor p55 and p75 receptors are involvedin chemical-induced apoptosis of dentate granule neurons[J].Neuro-chem, 2008,106(1): 281-98.

[18]Belarbi K, Jopson T, Tweedie D, et al. TNF-alpha protein synthesis inhibitor restores neuronal function and reverses cognitive deficits induced by chronic neuroinflammation[J].JNeuroinflammation, 2012, 9:23.

[19]Mishra A, Kim H J, Shin A H, Thayer S A. Synapse loss induced byinterleukin-1beta requires pre- and post-synaptic mechanisms[J].JNeuroimmunePharmacol,2012,7(3): 571-8.

[20]Stratmann G, May L D, Sall J W,et al. Effect of hypercarbia and isoflurane on brain cell death and neurocognitive dysfunction in 7-day-old rats[J].Anesthesiology, 2009, 110(4): 849-61.

Role of TNF-α in propofol-induced neuronal apoptosis and long-term cognitive impairment in neonatal rats

DENG Xiao-yuan1, CHEN Bo1, LIU Hong-liang1, DAI Ti-jun2

(1.DeptofAnesthesiology,ChongqingCancerInstitute,Chongqing400030,China;2.DeptofAnesthesiology,XuzhouMedicalCollege,XuzhouJiangsu221002,China)

AimTo investigate the role of TNF-α in propofol-induced neuronal apoptosis and long-term cognitive impairment in neonatal rats.MethodsSeven-day-old SD rats were randomly divided into 3 groups:Control group(n=12), P(single) group(n=6): propofol 50 mg·kg-1was injected intraperitoneally(ip.)once;P(repeated) group(n=6):propofol 50 mg·kg-1was injected ip. once daily, and for seven times. Hippocampal TNF-α level was measured 2 hours after propofol anesthesia, there were two time points(n=6) in Control group as control levels(postnatal day 7 for P(single) group and postnatal day 13 for P(repeated) group). In another experiment, 7-day-old rats were randomly divided into 5 groups:Control group; P(single) group; P(repeated) group; P(single)+ETN group: ETN(etanercept) 0.4 mg·kg-1was injected intracerebroventricularly 30 min before propofol administration; P(repeated)+ETN group: ETN 0.4 mg·kg-1was injected intracerebroventricularly 30 min before the 1stand 4thadministration of propofol, which was injected ip. for seven times, once daily. Hippocampal neuronal apoptosis was detected at postnatal day 7[P(repeated) and P(repeated)+ETN groups not involved at this time point], 13, 21 and 35, cognitive function was measured at postnatal day 36 to 41 using Morris water maze test.ResultsPropofol with different exposure times could increase hippocampal TNF-α levels(P<0.05,P<0.01); in P(single) group, active caspase-3 positive neurons in hippocampal pyramidal cell layer were much greater than control level only at postnatal day 7(P<0.05), there were no changes of escape latency or platform crossing times compared with control(P>0.05); in P(repeated) group, active caspase-3 positive neurons were more significantly increased at postnatal day13, 21 and 35 than those in control group(P<0.01), escape latency was increased or platform crossing times were decreased more significantly than control in Morris water maze test(P<0.01); after etanercept was administered intracerebroventricularly, there were no significant changes of active caspase-3 positive neurons, escape latency and platform crossing times after propofol anesthesia compared with control(P>0.05).ConclusionTNF-α mediates hippocampal neuronal apoptosis and long-term cognitive impairment induced by propofol in neonatal rats, and long-term cognitive impairment may be related with persistent neuronal apoptosis.

propofol; Tumor necrosis factor-α; neuroinflammation; neuronal apoptosis; cognitive function; developing brain

2016-01-15,

2016-04-22

重慶市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No cstc2012jjA10005)

鄧小園(1986-)，女，碩士生，研究方向：全麻藥神經(jīng)毒性，E-mail: 82144950@qq.com；劉紅亮(1975-)，男，博士，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，研究方向：麻醉藥中樞神經(jīng)毒性的作用機(jī)制，通訊作者，E-mail: liuhl75@163.com；戴體俊(1943-)，男，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：麻醉藥理學(xué)，E-mail: daitijun@163.com

10.3969/j.issn.1001-1978.2016.07.012

A

1001-1978(2016)07-0945-05

R-332；R322.81；R329.25；R614.2；R741.022；R971.2

查詢稿件情況，請(qǐng)發(fā)郵件到稿件查詢信箱：zgylxtb@163.com。

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-6-20 11:49網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20160620.1149.024.html