中枢组胺能神经介导七氟烷麻醉后认知功能障碍的临床探讨

广州市红十字会医院麻醉科(广州510240)

何淑英　罗福荣　陈志能　梁勤玉　余文洁



中枢组胺能神经介导七氟烷麻醉后认知功能障碍的临床探讨

广州市红十字会医院麻醉科(广州510240)

何淑英罗福荣陈志能梁勤玉余文洁

摘要目的：探讨中枢组胺能神经与七氟烷麻醉后发生的认知功能障碍的相关性。方法：选取60只健康的雄性大鼠，均行抑制性训练和记忆测试，其中，15只(B组)未进行麻醉，15只(A组)仅采用七氟烷麻醉，15只(C组)麻醉后于抑制性训练前注射使用BMI，15只(D组)麻醉后于记忆测试前注射使用BMI，60只大鼠均在实验后处死并行组织蛋白表达水平的测定，对比分析四组大鼠在抑制训练时和记忆测试时进入潜伏期的情况，以及四组大鼠脑源性神经影响因子(BDNF)的表达水平。结果：抑制性训练时，四组大鼠进入潜伏期的时间均无明显差别；记忆测试时，A组大鼠进入潜伏期时间较之B组明显更短，D组较之C组明显更短；另外，A组大鼠BDNF的表达水平最低，B组最高，C组和D组较之A组均明显更高(P<0.05)。结论：中枢组胺能神经与七氟烷麻醉后发生的认知功能障碍有明显相关性，激活组胺能神经的活性，最终可减轻认知功能障碍。

主题词认知障碍@七氟烷麻醉动物，实验大鼠

随着近些年临床应用七氟烷经验的丰富，以及对七氟烷认识的深入，认为七氟烷在手术麻醉完成后往往仍对患者的认知功能造成一定的障碍，影响患者的记忆及学习等能力[1]；同时，初步认为认知功能障碍的发生与组胺能的神经活性改变可能有重要相关性。本文通过研究七氟烷麻醉后，中枢组胺能神经与大鼠认知障碍之间的关系，为临床降低七氟烷麻醉后发生认知功能障碍的几率提供参考。

材料与方法

1材料选取健康的成年雄性大鼠60只，体重均在275～305g之间，平均287.6±7.2g。将60只大鼠按照实验类型不同，分为4组，A组(麻醉大鼠)、B组(非麻醉大鼠)、C组(麻醉后抑制性训练前BMI/荷包牡丹碱干预大鼠)、D组(麻醉后记忆测试前BMI干预大鼠)；每组各有15只大鼠；各组大鼠在体重以及其他相关的实验指标上均无显著差异(P>0.05)。

2方法

2.1实验试剂及材料：主要使用七氟烷、BMI以及脑源性营养神经因子(BDNF)。

2.2七氟烷吸入式麻醉方法：实验前提前3d将45只(15×3)麻醉大鼠放于本次实验所需环境中，注意消除环境中的噪音、强光等刺激，并让实验大鼠充分适应；同时，实验前将微量注射导管于大鼠下丘脑部位的TMN核团内埋置2周左右，注意埋置导管后使用青霉素等防感染。实验中所有大鼠均吸2h1.4%七氟烷与30%的氧气，麻醉后将大鼠置于35℃～38℃环境中，同时继续给予0.5h30%的氧气支持，以利于大鼠完成复苏。

2.3抑制性训练及记忆测试方法

2.3.1抑制性训练方式：对所有麻醉大鼠进行抑制性训练。训练前1d即将大鼠放于实验环境中进行适应，并在充分吸入七氟烷1d后开始抑制性训练。训练前10min于大鼠TMN核团中注入1μlBMI，并留存3～5min；训练在明、暗箱内进行，先将大鼠放于明箱中，并于大鼠背部放置暗箱，之后等待大鼠慢慢移向暗箱，待四足全部进入后，将明箱与暗箱间的门关闭，对大鼠进行足部电击，电击后20s将明箱与暗箱间的门打开，大鼠一般会迅速返回至明箱中，在明箱中呆5min后，将大鼠重新放回实验笼中，完成抑制性训练。

2.3.2记忆测试:抑制性训练后1d开始测试，测试前10min于大鼠TMN核团中注入1μlBMI，并留存3～5min；测试中将大鼠重新放于明箱中，并于大鼠背部放置暗箱，暗箱不作通电处理，对大鼠足部进入暗箱潜伏期进行观察，如在实验开始后5min，大鼠未进入暗箱或无进入暗箱的可能性，则完成记忆测试[2]。

2.4BDNF检测:记忆测试后将实验大鼠处死，分别将双侧的海马取出，同时进行组织蛋白的提取，并常规方式完成组织蛋白表达水平的测定。

3评价指标①对四组大鼠在抑制训练时以及记忆测试时进入潜伏期的时间分别统计并作比较。②对比四组大鼠BDNF蛋白的表达水平。

结果

1四组大鼠进入潜伏期情况在抑制训练时，A组(麻醉大鼠)与B组(非麻醉大鼠)进入潜伏期时间无显著差别性(P>0.05)；在记忆测试时，两组大鼠进入潜伏期时间差别性显著，A组大鼠进入潜伏期时间明显更短(P<0.05)。另外，在抑制训练时，C组(抑制训练前BMI干预大鼠)与D组(记忆测试前BMI干预大鼠)进入潜伏期时间无显著差别性(P>0.05)；在记忆测试时，两组大鼠进入潜伏期时间差别性则比较显著，D组大鼠进入潜伏期时间相对更短(P<0.05),见表1。

表1　四组大鼠进入潜伏期情况对比(s)

注：与B、D组比较*P<0.05

2四组大鼠BDNF的表达水平对比

A组大鼠的BDNF表达水平较之B组明显更低(P<0.05)，表明大鼠麻醉后BDNF表达水平出现降低；另外，C组BDNF表达水平与D组相比差异不明显(P>0.05)，但与A组相比，均存在显著性差异(P<0.05)，表明使用BMI可对大鼠的BDNF表达水平产生比较明显的改善效果,见表2。

表2　四组大鼠BDNF的表达水平对照

注：与A组相比，*P<0.05;与A组相比,#P<0.05

讨论

七氟烷是临床较常用的一种全麻药物，对维持患者术中的镇静效果，保证多种手术的顺利进行有重要价值，与传统临床常用药物异氟烷相比，溶解度相对更小，因而用药后于停留于血液中的药量相对要少，但于大脑中的停留剂量相对增加，研究显示，七氟烷应用后会产生遗忘作用，对认知功能具有比较明显的影响，部分患者甚至全麻术后很长时间存在较明显的记忆与学习障碍，对患者的正常生活与学习均产生较严重的影响。对七氟烷的用药机制和代谢机制，以及应用后相关的脑部神经或脑区等进行研究分析，以探寻七氟烷应用后发挥作用的主要脑区或神经，并进而通过干预相关的脑区或神经，减轻七氟烷对患者认知功能造成的影响，是当前临床医学研究领域的重要课题之一[3，4]。

本文通过进行大鼠实验，对七氟烷应用后发生认知功能障碍情况，以及主要相关脑区和神经等作了探寻，研究显示，采用七氟烷麻醉后，大鼠进入潜伏期的时间明显缩短，表明七氟烷对人的记忆功能具有一定的影响；另外，对30只麻醉大鼠(C组和D组)注射使用IBM后显示，C组大鼠(抑制性训练前)进入潜伏期的时间相对更长，且与A组相比明显更长，表明IBM对大鼠的记忆功能有较明显的改善效果；但进行抑制性训练后，即在记忆测定前的测定表明，大鼠的记忆功能出现降低，表明采用七氟烷麻醉后对认知功能造成的障碍和γ-氨基丁酸(GABA)受体的活性存在一定相关性，而GABA受体的活性表达主要通过组胺能神经的参与实现，进而可知认知功能发生障碍与组胺能神经的表达情况有一定相关性[5]。

组胺能神经是位于下丘脑部TMN团的中枢神经元。麻醉药物应用后，常会对GABA受体的活性产生抑制作用，并影响组胺能神经的释放活性，而通过改善组胺能神经的活性，可进而提高GABA受体的活性，减轻认知功能障碍程度。本文研究中，同时对TMN团中的BDNF进行了检测，显示麻醉后大鼠较非麻醉大鼠BDNF的表达水平明显更低，而注射使用IBM后的两组大鼠BDNF的表达水平相对于麻醉大鼠均更高，可推断组胺能神经与GABA受体的活性与BDNF的表达水平有明显相关性，而使用BMI可通过提高BDNF的表达水平，进而增强组胺神经能的活性，以及GABA受体的活性，从而改善大脑的认知功能。

综上所述，七氟烷麻醉后对认知功能障碍具有较明显的影响，通过提高中枢组胺能神经的活性，利于认知功能的改善，而BDNF的表达水平与组胺能神经活性有重要相关性，通过于TMN团注射使用BMI，可改善BDNF的表达水平，进而改善组胺神经能的活性，并减轻认知功能障碍。

参考文献

[1]闫肃,戴体俊,曾因明，等.神经元烟碱受体与异氟烷、七氟烷催眠和镇痛作用的关系[J].中国药理学通报,2008,24(3)：25-28.

[2]赖忠盟.七氟烷后处理对缺氧缺血性脑损伤新生大鼠远期神经学预后及机制[D].2011.

[3]斯小龙,李国政,刘小南，等.异氟烷、七氟烷对幼鼠脑细胞凋亡和远期学习记忆功能的影响[J].中国临床药理学与治疗学,2013,14(5):495-499.

[4]沈耀峰,吴镜湘,徐美英.丙泊酚和七氟烷麻醉对老年患者普通胸外科手术后认知功能的影响[J].上海交通大学学报(医学版),2011,3(23):322-325.

[5]罗涛,刘志刚,刘敏,等.中枢组胺能神经介导异氟烷麻醉后认知功能障碍[J].神经损伤与功能重建,2012,6(2):407-410.

(收稿：2015-11-15)

【中图分类号】R33

【文献标识码】A

doi：10.3969/j.issn.1000-7377.2016.04.003