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【关键词】 术后认知功能障碍;成年小鼠 ;炎症;七氟烷
DOI:10.14163/ki.11-5547/r.2016.14.213
POCD是患者接受麻醉及手术后出现的中枢神经系统并发症, 发病机制尚不清楚, 缺乏有效的防治措施。七氟烷是临床常用的吸入, 血气分配系数低, 诱导迅速, 苏醒快, 血流动力学稳定[1]。术中应用七氟烷会导致短期术后POCD, 并且与吸入浓度成正比[2]。本次研究主要探讨七氟烷麻醉导致的POCD与炎症的关系及其机制。现报告如下。
1 材料与方法
1. 1 动物选择与分组 雄性C57BL/6小鼠60只, 16周龄, 18~22 g, 随机分为吸氧+生理盐水组(O组)、七氟烷麻醉+生理盐水组(S组)、七氟烷+地塞米松组(D组)及吸氧+地塞米松组(OD组), 各15只。麻醉前连续进行Morris水迷宫训练5 d, 在麻醉前1 h分别注射地塞米松2 mg/kg或等容生理盐水。
1. 2 实验方法 将S组和D组成年小鼠置于透明半封闭呼吸环路麻醉箱中, 呼气回路末端连接钠石灰以吸收水分和二氧化碳。箱内通入3%七氟烷+4 L/min O2, 待监护仪上七氟烷浓度稳定后, 将小鼠放入其中。待小鼠翻正反射消失后, 取右侧卧位, 避免误吸, 保持呼吸道通畅, 持续吸入3 h, 监测其血氧饱和度, 使其维持在98%~100%(麻醉箱中气体浓度和血氧饱和度监测由Detax-Ohmeda监护仪进行连续监测)。皮下注射温生理盐水30 ml/kg , 补充水分丢失, 将其放回笼中, 通入100% O2, 直至其意识恢复。O组和OD组则在麻醉箱中通入4 L/min O2, 待氧浓度稳定后将小鼠放入, 3 h后取出放回笼中。而后进行Morris水迷宫试验和Western Blot 检测。
1. 3 统计学方法 采用SPSS18.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差( x-±s)表示, 采用t检验;计数资料以率(%)表示, 采用χ2检验;组间比较采用单因素方差分析, 两两比较采用LSD法。P
2 结果
2. 1 水迷宫实验
2. 1. 1 潜伏期 吸入气体前, O组潜伏期为(28.62±1.32)s, S组潜伏期为(23.40±1.62)s, SD组潜伏期为(26.41±1.35)s, OD组潜伏期为(20.40±2.62)s, 四组间比较差异无统计学意义(P>0.05); 吸入相应气体后, O组潜伏期为(25.40±2.80)s、SD组(27.88±0.82)s和OD组(26.10±1.01)s, 三组间比较差异无统计学意义(P>0.05), S组的潜伏期明显延长为(35.61±1.80)s, 与其他三组比较, 差异有统计学意义(P
2. 1. 2 穿越平台次数 O组穿越平台次数为(3.75±0.50)次、SD组为(3.98±0.33)次、OD组为(3.52±0.38)次, 三组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。与其他三组比较, S组在吸入七氟烷后穿越平台次数明显减少为(2.24±0.21)次, 差异有统计学意义(P
2. 1. 3 目标象限内游泳时间和距离占总时间和总距离的百分比 O组在目标象限内游泳时间占总时间百分比(39.12±3.95)%、SD组(43.18±2.38)%和OD组(45.31±3.28)%, 三组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。与其他三组比较, S组在目标象限内游泳时间占总时间百分比显著减少为(20.12%±1.34)%,差异有统计学意义(P
2. 2 Western Blot结果 以β-actin为内参, 与其他三组相比, S组S100A8蛋白表达增加(0.12±0.01), 差异有统计学意义(P0.05);与其他三组相比S组IL-1β表达增加(0.81±0.08), 差异有统计学意义(P0.05);S租Sty-1蛋白表达减少(0.13±0.03), 差异有统计学意义(P0.05)。
3 讨论
Acharya 等[3]研究发现, 17~19个月龄的老年大鼠在接受七氟烷吸入全身麻醉24 h后, 可见术后谵妄和认知功能减退, 可能与其血脑屏障受损, 破坏脑内稳态有关。七氟烷吸入全身麻醉后可导致术后短期内的认知功能障碍, 幼年期的连续吸入七氟烷也会造成成年后的记忆损害, 提示七氟烷与认知功能损害有关[4]。
炎症能造成认知功能损害, 地塞米松是一种临床常用药, 常与止吐药联合使用增强其止吐效果[5]。心脏手术术中应用地塞米松可减少术后感染[6]。有研究表明, TNF-α、IL-6、S-100β等炎症因子表达也显著降低, 提示术前应用激素可改善七氟烷麻醉后的POCD[7]。
总之, Sty-1表达减少可能参与七氟烷导致的POCD的发生, 使用地塞米松可改善吸入七氟烷后的小鼠的认知功能, 其机制可能与抑制S100A8蛋白及IL-1β的表达有关。
参考文献
[1]左蕾, 李琪英, 刘丹彦.不同浓度七氟醚对老年大鼠认知功能的影响.重庆医科大学学报, 2013, 38(3):239-243.
[2]高烨, 张邓新, 季永, 等.七氟烷对老年患者血清同型半胱氨酸与术后认知功能的影响.南京医科大学学报, 2011, 31(11): 1632-1635.
[3]Acharya NK , Goldwaser EL , Forsberg MM , et al. Sevoflurane and Isoflurane induce structural changes in brain vascular endothelial cells and increase blood-brain barrier permeability: Possible link to postoperative delirium and cognitive decline.Brain Research, 2015, 1620:29-41.
[4]Han T, Hu Z, Tang Y, et al. Inhibiting Rho kinase 2 reduces memory dysfunction inrats exposed to sevoflurane at postnatal days 7-9. Biomed Reports, 2015, 3(3):361-364.
[5]Kim HJ, Shin SW . Ramosetron versus ondansetron in combination with aprepitant and dexamethasone for the prevention of highly emetogenic chemotherapy-induced nausea and vomiting: A multicenter, randomized phase Ⅲ trial, KCSG PC10-21. Oncologist, 2015(1):28.
[6]Jan M, Dieleman, Arno P, et al. Intraoperative high-dose dexamethasone for cardiac surgery: A randomized controlled trial. The Journal of the American Medical Association, 2012, 308(17):1761-1767.