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研究背景:术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction,POCD)是麻醉手术后常见的并发症,持续时间为数周至数月,严重影响患者的术后生活。现有理论认为手术应激导致的中枢神经系统炎症反应是重要的独立危险因素,会导致神经元死亡,并且会抑制神经营养因子合成分泌。脑源性神经营养因子(BDNF)对神经元存活增殖以及突触可塑性非常重要,我们的前期研究发现小胶质细胞分泌的BDNF上调可通过作用于PKCδ通路抑制肿瘤坏死因子a(TNF-a)表达,改善术后学习记忆功能。综上所述,是否可以给予外源性药物上调小胶质细胞分泌BDNF,进而改善术后认知功能呢?有报道C8-神经酰胺在体外能促进小胶质细胞分泌合成BDNF,并且C8-神经酰胺能透过血脑屏障。因此,本研究拟探讨给予外源性的C8-神经酰胺对小胶质细胞合成分泌BDNF的影响与术后认知功能之间的联系及初步可能机制。研究目的:本研究旨在探讨给予外源性的C8-神经酰胺对小胶质细胞合成分泌BDNF的影响与术后认知功能之间的联系及初步可能机制。研究方法:1.体外研究C8-神经酰胺对小胶质细胞分泌BDNF表达的影响。分离培养原代小胶质细胞,随机分为四个组:空白对照组(Sham组)、脂多糖干预组(lipopolysaccharide,LPS组)、脂多糖+C8-神经酰胺组(C8+LPS组)和C8-神经酰胺给药组(C8组),各组分别给予LPS和(或)C8-神经酰胺处理,24h后提取总RNA,逆转录PCR(RT-PCR)检测各组BDNF的mRNA水平。2.体内观察C8-神经酰胺对小鼠术后认知功能的影响并探讨其作用机制。动物模型建立:3%七氟醚麻醉条件下建立颈总动脉暴露探查手术模型。选择8周龄雄性C57BL/6J小鼠,随机分为4组:假手术组(Sham组,n=43)、手术组(Surgery,n=43)、C8-神经酰胺+手术组(C8+surgery,n=43)、C8-神经酰胺给药组(C8,n=43);各组小鼠在术前分别给予C8-神经酰胺或生理盐水。术后第7天进行水迷宫实验和条件恐惧实验;ELISA法检测小鼠术后血清和海马IL-6、TNF-α表达水平;western blot方法检测小鼠海马BDNF以及TrkB磷酸化水平,PKCδ、NF-κBp65磷酸化活化水平以及iNOS和Arg-1表达水平;免疫荧光染色观察海马体小胶质细胞活化情况。研究结果:1.体外研究结果显示,与sham组相比,LPS组BDNF的mRNA表达水平显著降低(p<0.01);C8+LPS组显著高于LPS组(p<0.01);C8组显著高于sham组(p<0.05);2.水迷宫训练结果显示,与sham组比较,surgery组小鼠在训练的第2、3天的逃避潜伏期显著延长(p<0.05);surgery组小鼠在第2、3天的逃避潜伏期显著长于C8+surgery组(p<0.05);测试结果显示,与sham组相比,surgery组小鼠穿越目标平台次数以及在目标象限停滞时间百分比均显著减少(p<0.05);3.环境恐惧测试结果显示,与sham组(20.01±0.59)相比,surgery组小鼠的僵直时间百分比(6.89±0.31)显著缩短(p<0.05);C8+surgery组(19.04±0.91)和C8组(20.81±2.91)与sham组之间无显著差异(p>0.05);surgery组小鼠的僵直时间明显较C8+surgery组(p<0.05);声音恐惧测试结果显示,各组小鼠之间均无显著差异(p>0.05);4.ELISA结果显示,在术后6h,surgery组小鼠海马和外周血清中的TNF-α和IL-6浓度显著高于sham组(p<0.01);C8+surgery组和C8组与sham组之间的差异无统计学意义;术后24h,surgery组小鼠TNF-α和IL-6浓度仍显著高于sham组(p<0.05);5.术后第3天,surgery组小鼠BDNF表达量及TrkB受体磷酸化水平显著低于sham组和C8+surgery组(p<0.05);术后第7天,surgery组小鼠BDNF以及p-TrkB水平与sham组和C8+surgery组相比无显著差异(p>0.05);术后第3天,surgery组小鼠PKCδ和NF-κBp65磷酸化水平显著高于sham组和C8+surgery组(p<0.05),surgery组小鼠的iNOS浓度显著高于sham组和C8+surgery组(p<0.05);与sham组相比,C8+surgery组和C8组小鼠的Arg-1浓度水平显著上调(p<0.05);6.免疫荧光染色结果显示,surgery组小鼠的海马DG区iNOS~+细胞量显著多于sham组和C8+surgery组(p<0.01);与sham组相比,C8+surgery组和C8组小鼠的Arg-1~+细胞显著增多(p<0.01)。研究结论:C8-神经酰胺能改善手术和LPS导致的小胶质细胞合成分泌BDNF下调,促进BDNF/TrkB通路活化,改善术后学习记忆功能障碍,潜在的可能机制是抑制PKC/NF-κB信号通路活性。