中枢组胺能神经介导七氟烷麻醉后认知功能障碍的实验研究

方 亮

河南科技大学第二附属医院麻醉科，河南 洛阳 471000

七氟烷是临床常用手术麻醉药物之一，随着临床手术不断增多，七氟烷在临床上逐渐被广泛运用，其会对部分患者认知功能造成一定损害，引起专家学者的关注和重视[1-2]。随着对七氟烷的深入研究[3-5]发现，七氟烷麻醉后，可能对记忆、学习等能力造成损伤，引起认知功能障碍，如何在麻醉辅助手术的同时尽可能避免对认知功能造成损伤成为关注的热点。初步研究显示[6-7]，认知功能障碍可能是由于人体组胺能神经活性改变所致，为临床研究七氟烷麻醉后认知功能障碍提供了方向。本研究对七氟烷麻醉后大鼠的记忆能力进行测试，并检测中枢组胺能神经情况，分析中枢组胺能与七氟烷麻醉后认知功能障碍的关系，为临床提供理论依据。

1 材料与方法

1．1材料选取120只健康雄性大鼠，体质量270～310(289.6±10.3)g。随机分为4组各30只。A组进行七氟烷麻醉，B组未进行麻醉，C组麻醉后抑制性训练前注射荷包牡丹碱(BMI)，D组麻醉后记忆测试前注射BMI。4组大鼠体质量及其他指标差异无统计学意义(P>0.05)。

1．2方法

1．2．1 试剂与材料：主要试剂包括由雅培公司提供的七氟烷，由Sigma公司生产的BMI以及Santa Cruz公司生产的BDNF抗体。

1．2．2 麻醉方法：实验前先将A、C、D 3组大鼠放入实验所需环境中，避免强光、噪声等外界因素干扰，使大鼠适应实验环境。实验前采用微量注射导管对大鼠下丘脑部位进行TMN核团内埋2周，埋管后采用青霉素预防感染。实验时，A、C、D 3组大鼠给予1.4%七氟烷以及30%氧气吸入，时间2 h。麻醉后将大鼠换至35～38 ℃环境中，继续给予30%氧气吸入0.5 h，便于大鼠从麻醉中复苏。

1．2．3 抑制性训练和记忆测试法：①抑制性训练法：训练前1 d将大鼠放入实验室环境中适应，充分吸入七氟烷后进行抑制性训练。训练前10 min在大鼠TMN核团中注入1 μL BMI，留存5 min。训练时先将大鼠放入明箱中，并在大鼠背后放置暗箱，待大鼠进入暗箱范围后将明箱和暗箱的闸门关闭，并点击大鼠足部20 s，点击后将明箱和暗箱间闸门打开，大鼠会迅速返回明箱。反复训练，完成抑制性训练。②记忆测试：在抑制性训练完成后1 d开始进行记忆测试，测试前10 min在大鼠TMN核团中注入1 μL BMI，留存5 min。测试开始后将大鼠放入明箱中，并在大鼠背后放置暗箱，暗箱不通电，对大鼠动向进行观察，若实验开始后5 min内大鼠未进入暗箱，则完成记忆测试。

1．2．4 脑源性神经影响营养因子(BDNF)检测：记忆测试后处死所有大鼠，并提取大鼠大脑双侧海马以及组织蛋白，测定组织蛋白表达水平。

1．3观察指标观察大鼠组织蛋白水平及BDNF表达情况，分析4组大鼠在进行抑制性训练和记忆测试时进入潜伏期的情况。

2 结果

2．1 4组大鼠进入潜伏期情况比较在抑制性训练中A组大鼠进入潜伏期的时间明显长于B、C、D组(P<0.05)，B、C、D组大鼠进入潜伏期的时间差异无统计学意义(P>0.05)。记忆测试时，A组大鼠进入潜伏期的时间明显短于B组，D组大鼠进入潜伏期的时间明显短于C组(P<0.05)。见表1。

表1 4组大鼠进入潜伏期情况比较Table 1 Comparison of rat entering the incubation

2．2 4组大鼠BDNF表达情况比较对比比较4组BDNF水平发现，A组BDNF表达水平明显低于其他3组(P<0.05)，B组BDNF表达水平明显高于C、D组(P<0.05)，C、D组间BDNF表达水平差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 4组BDNF表达情况比较Table 2 Comparison of BDNF expression in 4

3 讨论

手术是临床治疗疾病的主要方式之一。手术对患者具有一定创伤性，因此，在实施手术的同时需采用麻醉进行辅助，减轻患者疼痛，起到镇静、镇痛作用[8-11]。七氟烷是临床常用的全麻药物，能保障多种手术的顺利完成，为患者提供镇静效果[12-13]。与传统的异氟烷相比，七氟烷其溶解度更小，麻醉后血液中的药物含量更少[14-15]。但有研究指出[16-18]，七氟烷虽然在人体血液中残留药物较少，但在大脑中残留剂量较多。随着七氟烷的不断运用，部分患者七氟烷麻醉后会出现遗忘现象，其对患者认知功能产生较明显影响[19-20]。少部分患者甚至在全麻后很长时间存在记忆或学习障碍，严重影响患者日常生活能力和生活质量[21]。随着对七氟烷的深入研究[22-25]发现，人们根据其代谢机制和用药机制发现，七氟烷容易在脑部神经或脑区域内残留，可能对脑部产生干预作用，从而影响患者的认知功能。

研究发现[26-27]，七氟烷在脑部残留时可能作用于中枢组胺能神经系统，对抑制中枢组胺能的释放产生抑制，从而减少中枢组胺能兴奋，影响认知功能。本研究发现，B组大鼠的记忆测试时间明显较短，且BDNF表达水平较高。A、C、D 3组大鼠采用七氟烷麻醉，在抑制性训练中发现A、C、D组大鼠进入潜伏期的时间明显短于B组，提示七氟烷对记忆功能具有一定影响。B、C组记忆测试时间明显较长，而D组明显短于A、C组，与B组差异无统计学意义。提示七氟烷麻醉后对大鼠记忆功能造成明显障碍，而BMI则可有效改善记忆功能。组胺能神经是下丘脑TMN团中的中枢神经元，麻醉后药物一般残留在此，对大脑γ-氨基丁酸(GABA)受体活性产生抑制，从而影响中枢组胺能神经释放活性[28-29]。BMI可有效改善组胺能神经活性，从而提高GABA受体活性，改善认知功能障碍。本研究中B组BDNF水平最高，A、C、D组均低于B组，提示七氟烷麻醉对BDNF的表达具有抑制作用。C、D组使用BMI注射，因此C、D组大鼠BDNF表达水平高于A组，提示BMI可提高BDNF的表达水平，增强组胺神经能活性，从而改善大脑认知功能[30]。