手術(shù)創(chuàng)傷致大鼠認(rèn)知功能障礙的鐵代謝相關(guān)機(jī)制研究.pdf

1、術(shù)后認(rèn)知功能障礙(postoperative cognitive dysfunction,POCD)是一種常見(jiàn)的麻醉手術(shù)后短期或長(zhǎng)期的中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥,是一種可逆的具有波動(dòng)性的急性精神障礙,主要表現(xiàn)為記憶力、注意力、認(rèn)知力、學(xué)習(xí)能力等改變,可導(dǎo)致并發(fā)癥增多、住院時(shí)間延長(zhǎng)、康復(fù)延遲等。目前POCD的發(fā)病機(jī)制尚不明確,并且沒(méi)有有效的治療方案。
　　鐵是機(jī)體中一種必需的重要元素,在腦內(nèi)發(fā)揮了多種重要作用。然而鐵含量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致自由基的生

2、成和氧化應(yīng)激反應(yīng),最終導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)的損傷。本研究擬探討鐵離子代謝紊亂及氧化應(yīng)激反應(yīng)是否參與了術(shù)后認(rèn)知功能障礙發(fā)生與發(fā)展。
　　第一部分：手術(shù)創(chuàng)傷對(duì)大鼠術(shù)后認(rèn)知功能的影響
　　目的:以脾切除術(shù)為中等手術(shù)創(chuàng)傷模型,探討麻醉和手術(shù)創(chuàng)傷對(duì)大鼠認(rèn)知功能的影響。方法:SD大鼠被隨機(jī)分為對(duì)照組(10只,腹腔注射生理鹽水),麻醉組(30只,腹腔注射異丙酚100mg/kg)和手術(shù)組(30只,大鼠在腹腔注射異丙酚100mg/kg麻醉下接受脾切除

3、術(shù))。用Morris水迷宮評(píng)價(jià)其認(rèn)知功能。大鼠在手術(shù)前5天接受訓(xùn)練,每天4次,尋找固定的隱藏平臺(tái)。第6天接受脾切除術(shù),術(shù)后第1,3和7天用“空間探索實(shí)驗(yàn)”評(píng)價(jià)其空間記憶能力,并記錄穿臺(tái)次數(shù)和目標(biāo)象限停留時(shí)間百分比。結(jié)果:與對(duì)照組相比大鼠術(shù)后第1天和第3天穿臺(tái)次數(shù)和目標(biāo)象限停留時(shí)間百分比明顯減少(P<0.05),在術(shù)后第7天恢復(fù)。單純應(yīng)用麻醉藥物并沒(méi)有明顯破壞大鼠的認(rèn)知功能。
　　第二部分：手術(shù)創(chuàng)傷對(duì)大鼠外周及腦內(nèi)鐵含量的影響

4、>　　目的:探討手術(shù)創(chuàng)傷對(duì)大鼠外周及腦內(nèi)鐵含量的影響。方法:大鼠被隨機(jī)分為對(duì)照組(10只,腹腔注射生理鹽水),麻醉組(30只,腹腔注射異丙酚100mg/kg)和手術(shù)組(30只,大鼠在腹腔注射異丙酚100mg/kg麻醉下接受脾切除術(shù))。各組大鼠在接受完行為學(xué)測(cè)試后處死,采集血樣檢測(cè)血清鐵和轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度,并用原子吸收分光光度法測(cè)定大鼠皮層和海馬內(nèi)總鐵含量。用ELISA法檢測(cè)海馬內(nèi)炎癥因子IL-6和IL-1β。結(jié)果:伴隨著認(rèn)知功能損傷,大鼠

5、術(shù)后第1和第3天血清鐵含量及轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度均呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)(P<0.05),而皮層和海馬內(nèi)的鐵含量明顯升高(P<0.05)。雖然IL-1β沒(méi)有明顯改變,但手術(shù)組大鼠在術(shù)后第1和第3天IL-6明顯升高(P<0.05)。麻醉組與對(duì)照組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　第三部分：手術(shù)創(chuàng)傷致大鼠中樞鐵代謝異常相關(guān)機(jī)制的研究
　　目的:研究手術(shù)創(chuàng)傷對(duì)對(duì)大鼠海馬內(nèi)主要的鐵代謝相關(guān)蛋白及氧化應(yīng)激水平的影響。方法:大鼠被隨機(jī)分為對(duì)照組(10只,腹腔

6、注射生理鹽水),麻醉組(30只,腹腔注射異丙酚100mg/kg)和手術(shù)組(30只,大鼠在腹腔注射異丙酚100mg/kg麻醉下接受脾切除術(shù))。各組大鼠在接受完行為學(xué)測(cè)試后處死,取腦組織。用Westernblot法和免疫組織螢光染色法,在術(shù)后第1,3和7天檢測(cè)大鼠海馬內(nèi)鐵蛋白(Fn),轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1(TfR1)和鐵調(diào)節(jié)蛋白2(IRP2)的表達(dá)和分布。用WST法測(cè)定抵御氧自由基作為腦內(nèi)抗氧化應(yīng)激的第一道防御屏障的SOD活力。并用TBA法檢測(cè)脂

7、質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物MDA含量。結(jié)果:與對(duì)照組相比,Fn含量于術(shù)后第1和第3天明顯降低,并于第7天恢復(fù)。TfR1和IRP2表達(dá)均升高,從術(shù)后第1天一直持續(xù)至第3天,并且在術(shù)后第一天升高至高峰(P﹤0.01)。與對(duì)照組相比手術(shù)組術(shù)后第1和第3天SOD活力顯著下降(P﹤0.01)。手術(shù)組于術(shù)后第1天海馬內(nèi)MDA含量升至高峰,是對(duì)照組的1.6倍,其升高趨勢(shì)一直持續(xù)到術(shù)后第3天(P﹤0.05)。在任何時(shí)間點(diǎn),麻醉組與對(duì)照組相比各項(xiàng)指標(biāo)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。<