右美托咪啶与咪达唑仑对幼鼠神经细胞损伤及学习记忆功能的影响

柏 平，吴修建，闫 东

（重庆医科大学附属永川医院麻醉科，重庆永川402160）

随着麻醉镇静药物对脑功能影响研究的深入，麻醉镇静对小儿智力发育的影响再度引起人们的重视［1］。动物实验证实幼年动物长时间使用麻醉镇静药物可损伤成年后学习记忆能力［2-3］。临床回顾性研究显示：小儿手术麻醉与其智力发育迟滞、注意力不集中、记忆力相对弱化等关系密切，特别是多次手术麻醉影响更为明显［4-5］。由于伦理等限制，临床前瞻性研究很难进行。但寻找对小儿智力发育相对更安全的麻醉镇静药物已提上日程。右美托咪啶（Dex）是新型麻醉镇静药物，研究发现其对发育期大脑可能具有保护作用［6］。本实验对比观察多次使用Dex和咪达唑仑对幼年大鼠神经细胞损伤及成年后学习记忆功能的影响，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料 实验动物选择SD大鼠36只，18～21d，雄性 ，由成都达硕生物科技有限公司动物实验中心提供。大鼠饲养于饲养室，饲养室湿度60%左右，温度23～25℃，光线良好，12h昼夜交替，大鼠随意进食，取水。

1.2 方法

1.2.1 实验分组及模型制备 实验动物分为对照组（C组），咪达唑仑组（M组），Dex组（D组），每组12只。C组大鼠每日皮下注射生理盐水0.1mL／kg。M组大鼠每日皮下注射咪达唑仑2.4mg／kg（0.1mL／kg）。D组大鼠每日皮下注射Dex 75 μg／kg（0.1mL／kg）。各组大鼠每日注药1次，共进行3d。

1.2.2 S100β蛋白、神经元特异性烯醇化酶（NSE）含量测定各组大鼠于注药后6h取尾静脉血浆，立即按照S100β试剂盒、NSE试剂盒说明书进行测定。

1.2.3 Morris水迷宫行为训练和测试［7］Morris水迷宫仪器为直径120cm，高50cm的圆形水池，水色为不透明黑色，在水池边缘上等距离设东、西、南、北4个标记点，将水池均等分为4个象限。水池水深30cm，在第3象限正中距池壁30 cm放1个圆形透明站台，水面高出站台表面1.5cm。水温控制在（22.0±0.5）℃。各组动物实验前1d分别放入水中2 min适应环境。实验在隔音的房间内进行，水池、光源、鼠笼、站台等实验室各物件的位置保持不变。

大鼠于麻醉后2月进行水迷宫实验。（1）定位航行实验（place navigation test，PNT）：实验历时6d，前3d作为训练，后3d作为测试成绩。每只大鼠每天训练4次，每次从不同的象限采用随机的入水点，每次实验以60s为限，实验时将大鼠面朝池壁轻轻放入水中，同时计算机自动记录大鼠从入水点到达站台所需时间（潜伏期）作为学习和记忆成绩。大鼠找到并爬上站台后，让其停留30s；若大鼠入水后60s内未能找到或爬上站台，则将其放置于站台上站立30s（记录为60s）。然后将大鼠从站台上取下休息至少30min，再进行下一次训练。记录大鼠找到平台的时间，即逃逸潜伏期4次平均值作为当天数据记录。（2）空间探索实验（spatial probe test，SPT）：训练完毕次日进行空间探索实验，撤除平台，记录大鼠60s内穿过原平台位置的次数作为空间记忆成绩。

1.3 统计学处理 采用SPSS13.0统计软件进行分析。计量资料以±s表示，采用单因素方差分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 S100β、NSE含量测定 与C组相比，M组大鼠多次使用咪达唑仑后血清S100β蛋白、NSE明显上升。而D组多次使用Dex后S100β、NSE未出现明显变化，见表1。

表1 S100β、NSE含量测定（±s，ng／mL）

表1 S100β、NSE含量测定（±s，ng／mL）

a：P＜0.01，与C组比较。

NSE组别 n S100β C组12 0.29±0.04 2.02±0.22 M 组 12 0.81±0.02a 5.11±0.49a D组12 0.31±0.03 2.11±0.19

2.2 Morris水迷宫测试结果

2.2.1 定位实验结果 M组大鼠平均逃逸潜伏期相比C组于术后第4、5、6天明显上升。D组与C组差异无统计学意义（P＞0.05）。同一天内，各组游泳速度差异无统计学意义（P＞0.05），见表2、3。

表2 逃逸潜伏期（±s）

表2 逃逸潜伏期（±s）

a：P＜0.01，与C组比较。

组别 n 第4天 第5天 第6天C组12 15.08±1.82 13.98±1.35 9.72±1.20 M 组 12 24.11±2.33a 18.69±1.22a 11.60±1.25a D组12 16.15±1.67 13.90±1.42 9.08±1.13

表3 定位航行实验大鼠游泳速度（±s）

表3 定位航行实验大鼠游泳速度（±s）

组别 n 第4天 第5天 第6天C组12 343.11±29.13 335.55±29.87 259.32±19.87 M 组 12 355.33±36.25 307.43±30.22 267.43±25.78 D组12 361.98±32.44 312.23±21.89 271.23±25.50

2.2.2 空间探索实验 M组大鼠穿过原平台次数［（3.25±0.51）次］相比C组［（3.63±0.69）次］明显减少，差异有统计学意义（P＜0.05）。D组穿过原平台次数［（3.58±0.21）次］与C组差异无统计学意义（P＞0.05）。同一天内，各组游泳速度差异无统计学意义（P＞0.05）。

3 讨 论

麻醉镇静药物对神经功能的损害作用及对学习记忆能力的影响已有越来越多的报道。例如老年人手术麻醉后常出现术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction，POCD）［8-9］。麻醉镇静药物对小儿的影响也再度引起人们重视。离体研究发现［10-11］，能导致发育期大脑细胞凋亡和退化的全身麻醉药物包括：咪达唑仑、氧化亚氮、异氟醚、地氟醚、七氟醚、氯胺酮、安定、丙泊酚等。然而由于伦理等原因，临床试验很难进行。本实验以大鼠为模型，使用了两种麻醉镇静药物，以观察两种药物对幼年动物神经损伤及成年后学习记忆能力的影响，以帮助临床选择对幼年相对更为安全的麻醉镇静药物。水迷宫是现今国际上常用的评估大鼠空间学习记忆的模型。实验程序包括：（1）PNT用于测量大鼠对水迷宫学习和记忆获取能力。潜伏期越短，说明学习记忆能力越好。（2）SPT用于测量大鼠学会寻找平台后，对平台空间位置记忆的保持能力。相同时间内，通过原平台次数越多，说明学习记忆能力越好。

NSE是一种77型烯醇化酶，存在于中枢神经细胞及神经内分泌细胞胞质内。S100β蛋白是一种高度酸性钙结合蛋白，其中S100β蛋白为神经组织所特有，它存在于中枢神经星形胶质细胞。当神经细胞和神经胶质膜受损时，NSE和S100β蛋白可释放至细胞外间隙，通过受损的血脑屏障进入脑脊液和血液，因而测定其变化可以反映中枢神经损伤。脑脊液中NSE和S100β蛋白的变化与患者的年龄、性别有关，而血液中的变化与年龄、性别无关。S100β蛋白、NSE是目前常用检测脑损伤及脑功能损伤指标［12-13］。本研究之所以同时检测NSE和S100β蛋白，是因为二者分别代表神经细胞及胶质细胞损伤程度。

咪达唑仑是目前临床常用的镇静药物，但有研究表明幼年大鼠一次皮下注射9mg／kg咪达唑仑就可以造成大脑神经凋亡明显加快［14］。本研究发现按临床剂量使用咪达唑仑连续3次，在大鼠成年后出现学习记忆能力下降，说明咪达唑仑可对幼年大鼠智力发育产生不可逆损伤。

Dex是选择性α2受体抑制剂，对α2受体具有高选择性。与丙泊酚和苯二氮革类等传统镇静药不同，Dex产生镇静作用的主要部位不在脑皮质，镇静效果也不需要激活γ-氨基丁酸（GABA）系统。因此，Dex产生一种类似于正常睡眠的“可唤醒”的镇静状态或称为“合作”的镇静状态：患者被有效的镇静，同时又容易被唤醒，唤醒刺激一旦撤除，患者又回到镇静状态。现已明确，Dex通过作用于蓝斑核（lcuos cruleus，LC）发挥镇静催眠效应，主要通过作用于脊髓后角发挥抗伤害性感受、效应，通过作用于外周及中枢共同发挥抗交感活性效应。现大量动物实验认为其具有记忆保护作用。有研究表明，术前2.5μg／kg的Dex肌肉注射可以产生与0.08mg／kg的咪达唑仑相当的镇静、抗焦虑效果。本研究发现，按临床剂量使用咪达唑仑连续3次，在大鼠成年后未出现学习记忆能力下降，说明Dex对幼年大鼠智力发育影响较小。

综上所述，相比于咪达唑仑，新型麻醉镇静药物Dex对幼年动物神经细胞损伤及成年后学习记忆功能的影响较小，可能更适合儿童使用。

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