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ISSN:
ISSN0253-9934
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七氟醚对发育期小鼠海马p75NTR和远期认知功能的影响
Effects of sevoflurane on p75NTR in hippocampus and long-term cognitive function in neonatal mice
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DOI:
作者:
丁 雯 陆志俊 孙继辉 周 儒 罗 艳
*DING Wen, LU Zhijun, SUN Jihui, ZHOU Ru, LUO Yan.
作者单位:
上海交通大学医学院附属瑞金医院麻醉科(丁雯、陆志俊、罗艳);上海交通大学医学院附属瑞金医院卢湾分院麻醉科(孙继辉、周儒)
* Department of Anesthesiology,Rui Jin Hospital Shanghai Jiao Tong University School of Medicine
关键词:
七氟烷;低亲和力神经营养因子p75;s100β;天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3;Morris水迷宫
摘要:
目的 探讨不同浓度七氟烷麻醉对发育期小鼠海马脑源性营养因子和远期认知功能的影响。方法选取出生后7 d的C57BL/6雄性小鼠(由南京大学模式动物研究所提供)182只,取60只小鼠,平均分为1.0MAC组、0.5MAC和对照组,每组20只,分别给予吸入2.5%、1.25%七氟烷吸入麻醉或仅吸入体积分数为0.4的O2后4 h,采用蛋白质免疫印迹(Western blot)法测定天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)蛋白含量,酶联免疫吸附实验(ELISA)法测定血清S100 钙结合蛋白β(s-100β)、海马脑源性营养因子前体(pro-BDNF)、低亲和力神经营养因子(p75NTR)蛋白含量。取72只小鼠,平均分为1.0MAC组、0.5MAC和对照组,每组24只,于吸入2.5%、1.25%七氟烷麻醉或仅吸入体积分数为0.4的O2后4、12周行Morris水迷宫实验,记录大鼠在90 s内穿越原平台位置次数和平台所在象限滞留时间。取50只小鼠分别于麻醉前、吸入1.0MAC七氟烷麻醉1和2 h后、吸入0.5MAC七氟烷麻醉1和2 h后测定动脉血pH值、动脉血氧分压(paO2)、动脉血二氧化碳分压(paCO2)和动脉血氧饱和度(SaO2)。结果 1.0MAC组和0.5MAC组外周血s-100水平,1.0MAC组海马组织中Caspase-3、pro-BDNF、P75NTR蛋白质含量,以及0.5MAC组海马组织中均显著高于Caspase-3、P75NTR蛋白质含量均显著高于对照组(P值均<0.05);1.0MAC组外周血s-100水平显著高于0.5MAC组(P<0.05),海马组织中Caspase-3、pro-BDNF、P75NTR蛋白质含量与0.5MAC组的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。麻醉后4周,1.0MAC组和0.5MAC组小鼠的平台停留时间和平台穿越次数均显著少于对照组同时间(P值均<0.05)。麻醉后12周,1.0MAC组和0.5MAC组小鼠的平台停留时间均显著少于对照组同时间(P值均<0.05),1.0MAC组小鼠的平台穿越次数显著少于0.5MAC组和对照组同时间(P值均<0.05)。麻醉前、七氟烷1.0MAC麻醉1和2 h、七氟烷0.5MAC麻醉1和2 h小鼠的动脉血pH值、paO2、paCO2、SaO2的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。结论 七氟烷可损伤发育期海马神经元损伤,使海马p75NTR含量发生改变。降低药物浓度可减轻成年后学习记忆障碍。
Objective Whether brain-derived neurotrophic factor and its receptors biosynthesis in hippocampus will be regulated after different concentrations of sevoflurane anesthesia, as well as to observe the effects of sevoflurane on long-term cognitive function of mice in later life. Methods 132 neonatal mice (7 days postnatal)were divided to 3 groups(n=44 each)using a random number table which exposed to sevoflurane (1.0 or 0.5 MAC,minimum alveolar concentration)or 40%O2 for 2 h(hours)in this study.20 mice for each group were sacrificed 4 hours after anesthesia for the blood determination of S-100β(ELISA). Hippocampus were dissected for determined protein contents as caspase-3(WB),pro-BDNF,p75NTR (ELISA).Morris water maze was performed 4 and 12 weeks after anesthesia for the remaining mice to evaluate cognitive function. Other 50 mice were used in artery blood analysis during sevoflurane (1.0 MAC or 0.5 MAC,0, 1h,2 h). Results PH ,PaO2,PaCO2 ,SaO2 were stable during anesthesia(P>0.05). The S-100β in mouse peripheral blood,the protein contents of caspase-3 and p75NTR in hippocampus increased due to 1.0 MAC and 0.5 MAC sevoflurane anethesia(p<0.05). Moreover the pro-BDNF content in hippocampus increased, during 1.0 MAC sevoflurane anesthesia(p<0.05). The time on island and/or times across island were significantly decreased in anesthesia groups during the research performed 4 weeks and 12 weeks after anesthesia(p<0.05). Latency in 1.0 MAC group were significantly longer than the 0.5 MAC group(p<0.05). Conclusion Sevoflurane can cause hippocampal neuronal damage during development, and the content of p75NTR in hippocampus changes. Reduce the concentration of drugs can reduce adult learning and memory disorders.
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