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

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      

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      

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。

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。

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。

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。

3 讨 论      

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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