阿米洛利对异氟醚麻醉后大鼠神经活性物质含量及认知功能的影响

张培福　宋建平　姚泽宇　谢玉海　来晓春

(青海红十字医院，青海　西宁　810000)



阿米洛利对异氟醚麻醉后大鼠神经活性物质含量及认知功能的影响

张培福宋建平姚泽宇谢玉海来晓春

(青海红十字医院，青海西宁810000)

〔摘要〕目的探讨阿米洛利(Amil)对异氟醚麻醉后大鼠神经活性物质含量及认知功能的影响。方法采用2月龄SD大鼠吸入1.4%异氟醚6 h建立大鼠吸入麻醉模型，将60只模型大鼠随机分为模型组、低剂量Amil(Amil-L)组和高剂量Amil(Amil-H)组各20只。Amil-L组和Amil-H组分别于麻醉后腹腔注射2.5、5.0 mg/kg Amil，每8 h 1次，共3次。另取20只正常SD大鼠吸入含30%氧气的空氧混合气体6 h作对照。分别于麻醉24 h后检测各组的血流动力学和血糖指标，同时采用Morris水迷宫实验来评价各组的认知功能，将大鼠处死后取海马组织进行炎症指标和神经活性物质的含量测量。结果各组血气和血糖指标均无统计学差异(P>0.05)；与对照组相比，模型组的Morris水迷宫逃避潜伏期延长，平台所在象限停留时间减少，海马组织炎症指标〔肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6和IL-1β〕的水平升高，但神经活性物质〔脑源性神经营养因子(BDNF)、神经生长因子(NGF)、神经营养因子(NT)3和乙酰胆碱(Ach)〕的水平降低(P<0.05)；Amil可缩短异氟醚麻醉大鼠的逃避潜伏期，增加其平台所在象限停留时间，降低海马组织的炎症水平且升高海马神经活性物质水平，与模型组和对照组均有统计学差异(P<0.05)；Amil-H组的以上指标均优于Amil-L组(P<0.05)。结论Amil可改善异氟醚麻醉后大鼠的认知功能障碍，可能与其缓解海马炎症反应及升高海马神经活性物质水平有关。

〔关键词〕阿米洛利；异氟醚；神经活性物质；认知功能

术后认知功能障碍尤其在老年手术后多见，主要临床表现为记忆力下降〔1〕。异氟醚麻醉后认知功能障碍的发生率较高，目前推测主要与异氟醚降低了脑内乙酰胆碱递质水平、异氟醚通过诱导炎症反应诱发神经元损伤有关〔2,3〕。阿米洛利(Amil)是一种临床广泛使用的保钾利尿药物〔4〕，除可阻断上皮细胞钠离子通道外，还对中枢神经系统的多种离子通道有阻滞效果〔5～7〕。由于Amil阻滞的离子通道参与了多种神经病理学过程，因此可减轻缺血和酸化介导的神经元损伤，总体上具有神经保护潜能〔6〕。Amil能否预防或减轻异氟醚麻醉诱发的认知功能障碍目前尚未见报道，本研究拟探讨异氟醚麻醉时Amil处理对大鼠认知功能及海马炎症反应的影响。

1材料与方法

1.1主要试剂Amil购自美国Sigma公司，异氟醚购自美国Baxter公司，肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-6和脑源性神经营养因子(BDNF)酶联免疫吸附法(ELISA)检测试剂盒均购自碧云天生物科技公司，IL-1β、神经生长因子(NGF)的ELISA检测试剂盒购自南京建成生物工程研究所，神经营养因子(NT)-3的测定试剂盒购自美国R&D公司。

1.2动物与分组2月龄雄性SD大鼠，体重280～320 g，吸入1.4%异氟醚6 h建立大鼠吸入麻醉模型，将60只模型大鼠随机分为模型组、低剂量Amil(Amil-L)组和高剂量Amil(Amil-H)组各20只。Amil-L组和Amil-H组分别于麻醉后腹腔注射2.5、5.0 mg/kg Amil，每8 h 1次，共3次。另取20只正常SD大鼠吸入含30%氧气的空氧混合气体6 h作对照。模型组和对照组腹腔注射同等剂量的生理盐水。本实验所用大鼠均购自北京维通利华实验动物技术有限公司，饲养于SPF级实验动物房中，湿度控制在60%～70%，室温为(22±1)℃，照明昼夜明暗交替时间为12∶12。

1.3大鼠吸入麻醉模型的建立将大鼠放入麻醉箱中，麻醉箱放入35℃恒温箱内与麻醉机相连，以30%的空氧混合气体作为载气，调整通气流量为2 L/min。Amil-L组和Amil-H组在首次接受Amil腹腔注射后立即置入麻醉箱中吸入1.4%异氟醚6 h，对照组大鼠仅吸入含30%氧气的空氧混合气体6 h。

1.4血气分析及血糖检测每组各选6只大鼠，麻醉后24 h采用32号针头抽取左心室血液 200 μl，采用便携式血气分析仪检测各组动脉血pH值、血氧分压(PaO2)和血二氧化碳分压(PaCO2)水平。采用快速血糖仪及其配套试纸检测血糖水平。

1.5认知功能检测采用Morris水迷宫实验〔8〕评价各组大鼠的认知功能。所有大鼠实验前均接受为期5 d的水迷宫训练，于麻醉24 h后将大鼠头朝池壁置入水中，分析各组大鼠的逃避潜伏期、平台所在象限停留时间及游泳速度。

1.6海马炎症因子及活性物质检测待认知功能检测完成后，每组各取12只大鼠，颈椎脱臼法处死后断头取脑，迅速剥离海马组织，于液氮中迅速冷冻后研磨，制备匀浆后检测蛋白含量，采用试剂盒依次检测海马组织匀浆液中的TNF-α、IL-6、IL-1β、BDNF、NGF及NT-3水平，操作过程严格遵循试剂盒说明书。采用碱性羟胺比色法检测乙酰胆碱(Ach)水平。

1.7统计学处理采用SPSS20.0软件行t检验、单因素分析。

2结果

2.1各组大鼠的血气分析及血糖指标比较四组大鼠麻醉后的动脉血pH值、PaCO2、PaO2及血糖水平均在正常范围内，且均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.2各组大鼠的认知功能指标比较与对照组相比，模型组麻醉后的逃避潜伏期延长，平台所在象限停留时间减少(P<0.05)；Amil可缩短异氟醚麻醉大鼠的逃避潜伏期，增加其平台所在象限停留时间，与模型组和对照组均有统计学差异(P<0.05)；且Amil-H组均优于Amil-L组(P<0.05)。各组游泳速度均无统计学差异(P>0.05)。见表2。

表1　各组大鼠麻醉后的血流动力学和血糖指标比较

与对照组比较：1)P<0.05；与模型组比较：2)P<0.05；与Amil-L组比较：3)P<0.05；下表同

2.3各组大鼠的海马炎症因子水平比较与对照组相比，模型组麻醉后的海马TNF-α、IL-6和IL-1β水平升高(P<0.05)；Amil可降低异氟醚麻醉大鼠的TNF-α、IL-6和IL-1β水平，与模型组和对照组均有统计学差异(P<0.05)；且Amil-H组均低于Amil-L组(P<0.05)。见表3。

2.4各组大鼠的海马神经活性物质水平比较与对照组相比，模型组麻醉后的海马BDNF、NGF、NT-3和Ach水平均降低(P<0.05)；Amil可升高异氟醚麻醉大鼠的海马BDNF、NGF、NT-3和Ach水平，与模型组和对照组均有统计学差异(P<0.05)；且Amil-H组均高于Amil-L组(P<0.05)。见表3。

表2　各组大鼠的认知功能指标比较±s,n=20)

表3　各组大鼠海马的炎症因子及神经活性物质水平比较±s,n=12)

3讨论

异氟醚麻醉后，可使患者的认知功能受到损伤，常表现为记忆力衰退〔2，3〕。异氟醚可通过抑制Ach合成限速酶的活性降低海马Ach水平，进而影响认知功能。此外，异氟醚处理后的大鼠海马组织中炎症反应增强〔9〕，主要表现为促炎性因子TNF-α、IL-1β和IL-6水平动态上调，而增强炎症反应损伤了海马神经元功能，如抑制了长时程的增强〔10〕。因此，改善炎症反应及促进Ach合成可能为改善异氟醚诱发认知障碍的可行途径。

研究表明，当啮齿类动物接受1.4%及更高浓度的异氟醚麻醉6 h后，其学习、记忆功能均受到损伤〔11〕，本研究表明异氟醚吸入大鼠的生命体征较好，进一步也排除了由于缺血缺氧引起的神经损伤。而且证实Amil对异氟醚诱发的认知功能障碍有较好保护效果。本研究提示异氟醚处理后大鼠海马的炎症反应增强，与之前研究的结果一致〔9〕。另外，Amil可改善异氟醚诱发的海马炎症反应。酸感受离子通道的激活在神经系统病理生理过程中发挥了重要作用，可引发中枢神经系统的炎症反应〔12〕，而炎症反应也是造成神经元损伤的主要原因。Amil可抑制酸感受离子通道的激活，故对于该通道介导的炎症反应亦有较好的抑制效果。

异氟醚吸入大鼠经Amil处理后的Ach水平升高，而鉴于异氟醚可通过降低海马Ach水平来诱发认知功能障碍〔2〕，故本研究结果提示Amil对于海马神经损伤有较广的保护作用。Amil可改善异氟醚麻醉后大鼠的认知功能障碍，可能与其减少海马炎症反应及升高海马的神经活性物质含量有关。

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〔2015-06-25修回〕

(编辑滕欣航)

〔中图分类号〕R614

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2016)12-2871-02；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.12.020

第一作者：张培福(1982-)，男，主治医师，主要从事麻醉方面的研究。