PI3K-AMPA受体GluR2亚基通路在七氟醚引发老年大鼠POCD机制中的作用

发布时间：2018-02-02 03:53

  本文关键词： 七氟醚 术后认知功能障碍 磷脂酰肌醇-3-激酶 α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体 GluR2亚基　出处：《天津医科大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目的术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction, POCD)是麻醉手术后常见的中枢神经系统并发症之一,老年患者更易发生。七氟醚是否可导致术后认知功能减退、引发POCD的七氟醚浓度及其发生机制尚不明确。AMPA受体(a-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionate receptor)是由四种不同基因编码的亚基GluR1-4组成的四聚体,其在突触后膜快速运输,其中在向胞浆运输时主要由GluR2亚基介导。有研究结果显示,抑制海马部位AMPA受体GluR2亚基的内化(internalization),对于改善认知功能有重要意义。但七氟醚是否调控AMPA受体GluR2亚基运输未见报道。有研究表明,P13K是介导含GluR2亚基AMPA受体在突触后膜表达的关键性蛋白质。因此本研究探讨不同浓度七氟醚麻醉对老年大鼠术后认知功能的影响及海马PI3K-AMPA受体GluR2亚基在其中的作用。 方法健康雄性Wistar大鼠264只,18～20月龄,600～650g。 第一部分：采用随机数字表法,将大鼠随机分为6组(n=16)：对照组(C组),丙泊酚组(P组),丙泊酚+手术组(PS组),1MAC七氟醚+手术组(1MAC组),1.3MAC七氟醚+手术组(1.3MAC组),1.5MAC七氟醚+手术组(1.5MAC组)。C组吸入30%O22h,,P组以0.6±0.1mg·kg-1·min-1速度静脉输注丙泊酚2h,PS组以0.6±0.1mg·kg-1·min-1速度静脉输注丙泊酚2h麻醉下进行开放性胫骨骨折手术,1MAC组、1.3MAC组和1.5MAC组以30%02作为载气,分别在吸入2.4%、3.1%、3.6%七氟醚2h麻醉下进行开放性胫骨骨折手术。P组和PS组麻醉过程中同样吸入30%O22h。各组取8只大鼠于术前1d进行恐惧条件化训练,术后1、3、7d进行恐惧记忆测试。各组剩余8只大鼠于术后1、3、7d进行Y迷宫测试。经恐惧记忆测试和Y迷宫测试,筛选出引发老年大鼠POCD的七氟醚浓度组。 第二部分：根据第一部分实验结果,本部分实验选取1.5MAC组为引发老年大鼠POCD的七氟醚浓度组。另取168只大鼠,采用随机数字表法,将其随机分为4组(n=42),C组,P组,PS组和1.5MAC组。在术后6h分别取6只大鼠,采用RT-PCR法检测海马AMPA受体GluR2亚基mRNA的表达。分别取6只大鼠于术后1、3、7d采用Western blot法检测海马AMPA受体GluR2亚基总蛋白、膜蛋白、PI3K、pAkt、Akt、pGSK3β、GSK3的表达。再分别取6只大鼠于术后1、3、7d采用免疫共沉淀及Western blot法检测海马PI3K-AMPA受体GluR2亚基复合物共表达。 结果 第一部分：与C组相比,PS组、1MAC组、1.3MAC组、1.5MAC组术后1-7d场景恐惧记忆、声音提示恐惧记忆的僵直时间百分比和自发交替百分比降低(P0.05)。与PS组相比,1.5MAC组术后1d场景恐惧记忆和术后1-7d声音提示恐惧记忆的僵直时间百分比及术后1d、3d自发交替百分比降低(P0.05)。 第二部分：术后6h各组海马AMPA受体GluR2亚基mRNA及术后1-7d各组海马GluR2亚基总蛋白差异无统计学意义(P0.05)。与C组相比,PS组和1.5MAC组术后1-7d海马AMPA受体GluR2亚基膜蛋白水平及PI3K-AMPA受体GluR2亚基复合物含量降低(P0.05),与PS组相比,1.5MAC组术后1d、3d海马GluR2亚基膜蛋白水平和PI3K-AMPA受体GluR2亚基复合物含量降低(P0.05)。与C组相比,PS组和1.5MAC组术后1-7d海马组织PI3K、Akt磷酸化水平和GSK3β磷酸化水平降低(P0.05),与PS组相比,1.5MAC组术后1d、3d海马组织PI3K、Akt磷酸化水平和GSK3β磷酸化水平降低(P0.05)。各组术后1～7d海马组织Akt、pGSK3β总蛋白表达水平差异无统计学意义(P0.05)。 结论1.5MAC七氟醚吸入2h引起老年大鼠恐惧记忆和工作记忆受损,可能与其引起海马P13K活性降低,与AMPA受体结合减少,引发PI3K-AMPA受体GluR2亚基复合物表达减少,从而抑制AMPA受体GluR2亚基从胞浆向胞膜转运有关。
[Abstract]:Objective Postoperative cognitive dysfunction ( POCD ) is one of the most common complications in the central nervous system after anesthesia . Methods 264 male Wistar rats were aged from 18 to 20 months old and 600 to 650 g . In the first part , the rats were randomly divided into 6 groups ( n = 16 ) : control group ( group C ) , propofol group ( group C ) , propofol + operation group ( PS group ) , 1 MAC heptafluoroether + operation group ( 1 . 3MAC group ) , 1.5 MAC heptafluoroether + operation group ( 1.3MAC group ) , 1.5 MAC heptafluoroether + operation group ( 1.5MAC group ) . The expression of GluR2 subunit mRNA in hippocampus AMPA receptor GluR2 subunit was detected by Western blot in 6 rats at 1 , 3 and 7 days after operation . Results The first part : Compared with the group C , the fear and memory of 1 - 7 days after operation in PS group , 1MAC group , 1.3MAC group and 1.5MAC group decreased ( P0.05 ) . Compared with group C , the level of GluR2 subunit membrane protein and the level of GluR2 subunit in the hippocampus of 1.5MAC group decreased significantly ( P0.05 ) . Compared with PS group , the level of GluR2 subunit membrane protein and the level of GSK3 尾 phosphorylation decreased ( P0.05 ) . Conclusion The loss of memory and memory impairment in aged rats caused by the inhalation of 1.5 MAC heptafluoroether for 2 hours may decrease the activity of P13K in hippocampus , decrease the binding of AMPA receptor and decrease the expression of GluR2 subunit complex , which can inhibit the transport of AMPA receptor GluR2 subunit from the cytoplasm to the membrane .

【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R614

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本文编号：1483562