發(fā)布時間：2018-03-19 08:34

  本文選題：七氟烷　切入點：學(xué)習(xí)　出處：《浙江大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：研究背景：全身麻醉藥是否會對手術(shù)患者的學(xué)習(xí)記憶產(chǎn)生不利影響一直是學(xué)者關(guān)注的問題。在臨床中工作中也確實發(fā)現(xiàn)有部分病人手術(shù)后會出現(xiàn)認知功能障礙(Postoperative cognitive dysfunction, POCD),研究證實POCD的發(fā)生與麻醉用藥或手術(shù)方式之間有一定的相關(guān)性,而不同的全身麻醉藥或不同麻醉方法都有可能對學(xué)習(xí)記憶功能產(chǎn)生損傷作用。因此,研究麻醉藥物對學(xué)習(xí)記憶的影響在臨床工作中有著重要意義,值得深入研究。七氟烷是目前在臨床上應(yīng)用非常廣泛的吸入全身麻醉藥。已有研究報道七氟烷能導(dǎo)致患者手術(shù)后發(fā)生POCD;對中國人群而言,七氟烷是誘發(fā)非冠狀動脈搭橋手術(shù)患者發(fā)生POCD的獨立危險因素之一。有關(guān)吸入麻醉藥七氟烷導(dǎo)致機體學(xué)習(xí)記憶功能減退的研究已越來越引起人們的重視,近年關(guān)于七氟烷對學(xué)習(xí)記憶影響的動物實驗文獻報道不少,但結(jié)果并無定論；多數(shù)實驗結(jié)果認為七氟烷對幼年至老年動物均可造成記憶損傷；但在另一方面,也有不少文獻報道七氟烷對動物學(xué)習(xí)記憶無明顯損傷,甚至還有增強記憶的作用。本研究將從行為學(xué),電生理學(xué)和分子生物學(xué)等多角度觀察七氟烷致大鼠行為學(xué)改變與海馬突觸可塑性和相關(guān)蛋白表達的聯(lián)系,探討七氟烷致大鼠學(xué)習(xí)記憶損傷的可能機制,為臨床精心選擇麻醉藥提供指導(dǎo),以減少POCD的發(fā)生。第一部分七氟烷對大鼠學(xué)習(xí)記憶行為的影響目的：觀察吸入不同濃度七氟烷對大鼠學(xué)習(xí)記憶的損傷作用。方法：SD雄性大鼠32只,隨機分為對照組(Control組)、1.5%七氟烷組(Sevol組)、2.4%七氟烷組(Sevo2組)、3.0%七氟烷組(Sevo3組)4組,每組8只。Sevo各組大鼠置于麻醉箱中進行麻醉,七氟烷濃度分別穩(wěn)定于1.5%(Sevol組)、2.4%(Sevo2組)或3.0%(Sevo3組),麻醉時間均為2h。各組在麻醉結(jié)束后24h分別進行Y型迷宮、水迷路測試和曠場實驗,并測定相關(guān)行為學(xué)指標。結(jié)果：(1)各組大鼠Sp02和心率均在正常范圍內(nèi),各組相比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。(2)Y型迷宮測試結(jié)果顯示：吸入七氟烷后各組達標所需時間逐漸延長,訓(xùn)練次數(shù)增加；與Control組相比較,Sevol組、Sevo2組和Sevo3組的達標時間均顯著延長(P0.01),而Sevo2組(P0.05)和Sevo3組(P0.01)的訓(xùn)練次數(shù)顯著增加。(3)在水迷路測試中,隨著吸入七氟烷濃度的增加,大鼠找到臺階的潛伏期時間明顯延長,同時進入盲端的錯誤次數(shù)明顯增加；其中Sevo2組和Sevo3組的潛伏期時間和錯誤次數(shù)與Control組相比較均顯著增加(P0.01)。(4)曠場實驗結(jié)果顯示：隨著吸入七氟烷濃度的增加,大鼠在中央?yún)^(qū)活動時間延長,站立次數(shù)下降；其中Sevo2組和Sevo3組的中央?yún)^(qū)活動時間與Control組相比較均顯著增加(P0.01),而Sevo3組(P0.05)的大鼠站立次數(shù)與Control組相比較顯著減少。結(jié)論：(1)吸入七氟烷2小時后對大鼠的學(xué)習(xí)記憶有損傷作用。(2)隨著濃度的升高,七氟烷對大鼠學(xué)習(xí)記憶的損傷作用逐漸增加,在高濃度時損傷作用明顯。第二部分 七氟烷對離體大鼠海馬腦片突觸可塑性的影響目的：在離體海馬腦片上采用細胞外電生理記錄技術(shù),觀察七氟烷對大鼠海馬CA1區(qū)突觸可塑性的影響。方法：SD雄性大鼠斷頭取腦,制備離體海馬腦片,在CA1區(qū)錐體細胞層記錄電刺激誘發(fā)的群峰電位(Population spike, PS)。觀察3%七氟烷對突觸基礎(chǔ)傳遞(PS)、雙脈沖抑制(Paired pulse depression, PPD).. NMDA受體依賴型長時程抑制(NMDAR-LTD).代謝性谷氨酸受體依賴型長時程抑制(mGluR-LTD)以及分別使用NMDA受體谷氨酸位點拮抗劑2-氨基-5-磷�；焖狨�(D-2-amino-5-phosphonovaleric-acid, APV)和GABAA受體拮抗劑荷包牡丹堿(bicuculline methiodide, BMI)后的變化。結(jié)果：(1)七氟烷對突觸基礎(chǔ)傳遞的影響：Sevo組(P0.01)與Control組相比較,七氟烷使海馬腦片PS幅值顯著下降,Sevo組的輸入-輸出值(I/O)趨勢整體向下移動；Sevo+BMI組(P0.01)和Sevo組相比較,PS幅值顯著升高,Sevo+BMI組(P0.01)與BMI組相比較,PS幅值顯著下降,BMI可部分減輕七氟烷對PS幅值的抑制作用。(2)七氟烷對PPD的影響：Sevo組(P0.01)與Control組相比較,七氟烷可以使海馬腦片P2/P1比值顯著增大。BMI 10μmol/L可部分減弱七氟烷對P2/P1比值增大作用。隨著ACSF灌流液中Ca2+濃度的升高,P2/P1比值逐漸減小,對PPD有易化作用。在不同Ca2+濃度ACSF中,七氟烷使P2/P1比值明顯增大,有減弱PPD的作用。(3)七氟烷對NMDAR-LTD的影響：NMDAR-LTD由低頻刺激LFS(900個脈沖刺激,1Hz)誘導(dǎo)發(fā)生。Sevo組(P0.01)和Control組相比較,七氟烷可使LFS刺激后PS幅值顯著下降；而在Sevo+APV組中,APV可完全阻斷LFS對LTD的誘發(fā)作用。Ca2+螯合劑BAPTA0.5μmol/L明顯抑制七氟烷對LTD的易化作用。(4)七氟烷對mGluR-LTD的影響：mGluR-LTD由mG1uR2/3激動劑LY354740誘發(fā)；七氟烷對LY354740引起的PS幅值降低無明顯影響,Sevo+ LY354740組(P0.05)和LY354740組相比較,PS幅值無明顯變化。結(jié)論：(1)七氟烷使海馬腦片PS的幅值明顯下降,同時輸入-輸出值(I/O)趨勢整體向下移動,對Schaffer側(cè)枝CA1錐體細胞的突觸傳遞有抑制作用。(2)七氟烷使海馬腦片PPD的P2/P1比值明顯升高,抑制突觸前傳遞,其作用與細胞外Ca2+濃度變化有關(guān),GABA受體拮抗劑BMI不能完全取消其對PPD的抑制作用。(3)七氟烷易化海馬NMDAR-LTD,降低海馬突觸傳遞效能,其作用與細胞內(nèi)Ca2+濃度變化有關(guān)。(4)七氟烷對mGluR2/3-LTD無明顯作用。第三部分 七氟烷影響大鼠學(xué)習(xí)記憶功能的分子機制目的：采用分子生物學(xué)方法,探討七氟烷損傷大鼠學(xué)習(xí)記憶時海馬突觸前相關(guān)蛋白表達的變化。方法：SD雄性大鼠32只,隨機分為對照組(Control組)、1.5%七氟烷組(Sevol組)、2.4%七氟烷組(Sevo2組)、3.0%七氟烷組(Sevo3組)4組,每組8只。各組在麻醉結(jié)束后24h分別進行行為學(xué)測試,結(jié)束后即刻斷頭取腦,分離雙側(cè)海馬取組織進行Western Blot檢測,分析突觸前相關(guān)蛋白Sytl和Syt4、mGluR2及BDNF/TrkB信號傳導(dǎo)通路相關(guān)蛋白的變化。結(jié)果：(1)行為學(xué)結(jié)果見第一部分。(2)隨著吸入七氟烷濃度的增加,Syrtl蛋白表達逐漸降低,Syt4蛋白表達逐漸升高；其中Sevo2組(P0.01)和Sevo3組(P0.01)的Sytl蛋白表達與Control組相比較顯著減少；Sevol組(P0.05)、Sevo2組(P0.01)和Sevo3組(P0.01)的Syt4蛋白表達與Control組相比較顯著增加。(2) Sevol組、Sevo2組和Sevo3組與Control組相比較,吸入七氟烷后mGluR2表達差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。(3)隨著吸入七氟烷濃度的增加,BDNF、 TrkB和p-TrkB表達均逐漸降低；其中Sevol組(P0.05)、Sevo2組(P0.01)和Sevo3組(P0.01)的BDNF表達與Control組相比較顯著減少；Sevo2組(P0.01)和Sevo3組(P0.01)的TrkB和p-TrkB表達與Control組相比較顯著減少。結(jié)論：(1)七氟烷對大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響與減低Sytl表達和增加Syt4表達有關(guān),2.4%和3%七氟烷作用明顯。(2)七氟烷對mGluR2的表達無明顯影響。(3)七氟烷對大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響與抑制BDNF/TrκB信號傳導(dǎo)通路有關(guān),七氟烷減低BDNF、TrκB和p-TrκB表達,2.4%和3%七氟烷作用較明顯。第四部分 七氟烷識別突觸結(jié)合蛋白1結(jié)合位點的模擬研究目的：采用現(xiàn)代生物信息學(xué)技術(shù)進行數(shù)據(jù)模擬,分析七氟烷在sytl結(jié)構(gòu)域的具體結(jié)合位點。方法：(1)運用FTMap方法來預(yù)測Sytl結(jié)構(gòu)域上的配體結(jié)合位點。(2)運用CORINA程序?qū)⑵叻槎S結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成三維構(gòu)象。(3)使用UCSFDOCK6分子對接程序,將七氟烷三維分子與預(yù)測Sytl的配體結(jié)合位點相對接,獲得“Sytl結(jié)構(gòu)域-七氟烷復(fù)合物”。(4)運用AMBER11軟件包中的AMBER10力場對“Sytl C結(jié)構(gòu)域-七氟烷復(fù)合物”進行分子動態(tài)(MD)模擬實驗。結(jié)果：Sytl C2A結(jié)構(gòu)可能為七氟烷結(jié)合區(qū)域,這一區(qū)域有6個潛在的口袋與七氟烷對接,口袋2、3和6與七氟烷親和力最強。其中口袋3最有可能,其親和力測得值Kd(解離常數(shù))= 12.6 μmol/L。對七氟烷與口袋3結(jié)合模式分析表明,口袋3中Leu185和Lys190號殘基可以與七氟烷形成兩個強氫鍵,Asp188殘基可以與七氟烷形成一個較弱的鹵鍵,這些化學(xué)鍵賦予了該復(fù)合物較高的穩(wěn)定性。結(jié)論：七氟烷與Sytl C2A區(qū)域存在特異性結(jié)合位點,七氟烷可作用于這一特殊位點發(fā)揮藥理學(xué)作用。
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【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R614

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1 楊小霖;Edmond Eger;Manohar Sharma;;七氟烷在小鼠中的代謝研究[J];四川醫(yī)學(xué);2012年11期

2 李麗;呂國義;鄧^，

本文編號：1633482