血红素加氧酶介导κ‑阿片受体激动剂对体外循环老年大鼠围手术期神经功能的保护作用

2021
11/02

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古麻今醉
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屈鹏霞 刁玉刚 孙莹杰

北部战区总医院麻醉科,沈阳 110016

国际麻醉学与复苏杂志,2021,42(10):1018-1023.

DOI:10.3760/cma.j.cn321761-20210818-00384

 基金项目 

国家自然科学基金面上项目(81471121);

辽宁省重点研发计划项目(2020JH2/10300051)

ORIGINAL ARTICLES

【论著】

本研究以血红素加氧酶(HO‑1)为切入点,通过建立大鼠CPB模型,探讨κ‑阿片受体激动剂(KORs)对围手术期神经认知障碍(PND)的影响。

1 材料和方法97011635808966825      

清洁级老年SD大鼠60只,体重400~500 g,按随机数字表法分为5组(每组12只):假手术组(S组)、CPB组(C组)、KORs+CPB组(U组)、KORs+CPB+κ‑阿片受体拮抗剂(Nor‑BNI)组(N组)、KORs+CPB+HO‑1拮抗剂(ZnPP‑IX)组(Z组)。各组大鼠于CPB后1 d行水迷宫测试(记录潜伏期、穿越平台次数和目标象限游行距离)后,放血处死大鼠取海马,置于福尔马林和−80 ℃冰箱中待测。H‑E染色观察海马形态学变化,ELISA检测海马SOD、丙二醛MDA、髓过氧化物酶(MPO)等指标浓度,Western blot检测海马组织中HO‑1蛋白水平。

2 结 果33671635808966925      

2.1 各组大鼠水迷宫测试结果比较

与S组比较,其他4组大鼠的潜伏期延长,穿越平台次数和目标象限游行距离减少,差异有统计学意义(P<0.05);与C组比较,U组潜伏期缩短,穿越平台次数和目标象限游行距离增加,差异有统计学意义(P<0.05);N组、Z组潜伏期、穿越平台次数及目标象限游行距离与C组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见图1、表1。

4951635808966974   10141635808967246  

2.2 各组大鼠海马细胞形态学变化

H‑E染色显示:S组海马细胞排列较规则,界限清楚;C组、N组和Z组海马细胞受损情况严重,细胞分布稀疏,胞质内有不均匀空泡,少数细胞失去完整结构;U组细胞层次清晰,细胞形态较完整,间质水肿减轻。见图2。

25501635808967432  

2.3 各组大鼠海马组织中MDA、MPO、SOD水平比较

与S组比较,其他4组海马组织中MPO、MDA浓度均升高,SOD浓度降低,差异有统计学意义(P<0.05);与C组比较,U组海马组织中MPO、MDA浓度降低,SOD浓度均升高,差异有统计学意义(P<0.05);N组、Z组MPO、MDA及SOD浓度与C组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

83621635808967986  

2.4 各组大鼠海马组织中HO‑1蛋白水平比较

与S组比较,其他4组海马组织中HO‑1蛋白水平升高,差异有统计学意义(P<0.05);与C组比较,U组海马组织中HO‑1蛋白水平升高,Z组海马组织中HO‑1蛋白水平降低,差异有统计学意义(P<0.05);N组与C组海马组织中HO‑1蛋白水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见图3。

35971635808968145   

3 讨 论76321635808968345      

3.1 KORs对CPB致大鼠PND的影响

本研究结果显示,U组与C组大鼠水迷宫测试结果差异显著:潜伏期缩短,穿越平台次数和目标象限游行距离增多,提示KORs能改善CPB后大鼠认知功能。而给予Nor‑BNI后,水迷宫检测结果与C组差异无统计学意义,进一步说明U组大鼠认知功能的改善与KORs有密切联系。同时,C组海马受损情况严重,细胞分布稀疏,胞质内有不均匀空泡,少数失去完整结构,而U组上述形态改变情况明显减轻。同样证明了KORs对CPB后认知功能的保护作用。

3.2 HO‑1在KORs改善CPB致大鼠认知功能障碍中的作用

本研究结果显示,U50488H能明显降低MDA和MPO水平,然而Z组中这种效应被抑制。这表明,U50488H的抗氧化性依赖或至少部分依赖HO‑1。HO‑1不仅仅被视为一种抗氧化剂,它还能诱导SOD、过氧化氢酶等抗氧化物质的表达来对抗氧化应激。本研究结果显示,C组SOD活性明显低于S组。U50488H可明显提高SOD的活性,但当与ZnPP‑IX联合应用时,SOD的活性降低。提示U50488H通过上调 HO‑1来提高SOD的活性,从而发挥保护作用。以上结果表明,U50488H是通过上调HO‑1而对CPB后认知功能产生保护作用的。

综上所述,KORs可通过诱导HO‑1的表达,抑制CPB引起的氧化应激,从而改善CPB所致的PND,但其机制还尚未明晰,有待进一步探讨。

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国际麻醉学与复苏杂志

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关键词:
海马,大鼠,水平,比较

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