海马NF-κB-MMP-9信号通路在记忆强化功能和术后认知功能障碍中的作用研究

发布时间：2018-05-04 22:32

  本文选题：丙泊酚 + Morris水迷宫　； 参考：《上海交通大学》2014年博士论文

【摘要】：第一部分MMP-9在丙泊酚麻醉引起的记忆强化功能受损中的作用 目的：探讨丙泊酚麻醉对水迷宫训练后记忆强化的影响，初步阐明MMP-9在丙泊酚麻醉引起的记忆强化功能受损中的作用。 方法：4月龄雄性成年SD大鼠随机分为对照组、丙泊酚75mg/kg腹腔注射组和150mg/kg腹腔注射组（n=12/组）。大鼠在渡过适应期后开始水迷宫单一空间记忆训练（Single Morris water maze training session），训练结束给予腹腔注射相应剂量的丙泊酚（75mg/kg、150mg/kg）或10%脂肪乳剂（15ml/kg），24小时后进行水迷宫记忆测试（Probe test）。选择另一批相同月龄的SD大鼠，也随机分为上述三组，在渡过适应期后开始水迷宫单一空间记忆训练，训练结束给予腹腔注射相应剂量的丙泊酚或10%脂肪乳剂，然后分别在注射后1、3、6和12小时采集大鼠的海马组织标本（n=6/时间点）；对照组、丙泊酚75mg/kg腹腔注射组及150mg/kg腹腔注射组分别对应一个HC（Home cage）组（n=6），HC组的大鼠既不进行水迷宫训练也不给予丙泊酚或10%脂肪乳剂腹腔注射，仅在鼠笼中同期饲养，然后在相应时间点采集海马标本用于测定MMP-9基础值；采用蛋白印迹法测定大鼠海马组织MMP-9的表达。 结果：①在单一空间记忆训练阶段（即第1-8次训练），有重复测量数据的双因素方差分析结果显示大鼠上台潜伏期在组间无统计学意义（F2,287=0.927，P=0.409），但训练次数对大鼠的上台潜伏期有显著性影响（F7,287=117.28，P0.001），而组别×训练次数的交互作用则无统计学意义（F14，287=0.538，P=0.908）。在训练结束时（即第8次训练），大鼠的上台潜伏期在三组间无显著性差异（F2,35=0.7851，P=0.3261）。在记忆测试中，大鼠的游泳速度在三组间无显著性差异（F2,35=0.8527，P=0.477），但150mg/kg丙泊酚麻醉组的大鼠在目标象限的停留时间（18.1±4.6秒）要显著短于对照组（28.1±5.9秒）（F2,35=5.712，P=0.0038），而75mg/kg丙泊酚麻醉组的大鼠在目标象限的停留时间（26.0±5.3s）与对照组相比则无显著性差异（P0.05）。②在对照组中，时间点对pro-MMP-9（F4,29=45.4，P0.001）和active-MMP-9（F4,29=37.3，P0.001）蛋白的表达具有显著性影响；与HC组相比，pro-MMP-9和active-MMP-9在训练后的3小时、6小时显著升高（P0.05），在12小时降低到基础水平。在75mg/kg丙泊酚麻醉组中，pro-MMP-9和active-MMP-9蛋白表达的变化与对照组具有相似的时间变化过程。在150mg/kg丙泊酚麻醉组中，所有时间点pro-MMP-9的表达与HC组相比均无显著性差异（F4,29=1.588，P=0.216）；在训练后的3小时active-MMP-9的表达有短暂性的升高（F4,29=7.562，P0.001），但是在训练后的3小时和6小时pro-MMP-9和active-MMP-9的表达都要显著低于对照组和75mg/kg丙泊酚麻醉组（P0.05）。 结论：丙泊酚麻醉引起的早期记忆强化功能受损可能与丙泊酚抑制海马MMP-9的表达有关。 第二部分NF-κB-MMP-9信号通路在术后认知功能障碍中的作用 目的：探讨NF-κB-MMP-9信号通路在术后认知功能障碍中的作用。 方法：4月龄雄性Fisher344大鼠随机分为空白对照组、麻醉组（丙泊酚-丁丙诺啡静脉麻醉）、麻醉+手术组、PDTC组（在相应时间点腹腔注射50mg/kg的PDTC溶液）和麻醉+手术+PDTC组（在术前30分钟和术后6小时腹腔注射50mg/kg的PDTC溶液）。①5组大鼠（n=8-13）在术后第7天开始进行Barnes迷宫和条件性恐惧实验。②5组大鼠（n=5-12）在术后24小时测定大鼠海马组织内炎症因子（Westernblotting测定IL-1β、IL-6、MMP-9及NF-κB-p65等蛋白的表达）、IgG渗出（免疫组化）及小胶质细胞激活情况（荧光免疫组化测定海马DG区和CA3区Iba-1的表达）。③3组大鼠（空白对照组、麻醉组及麻醉+手术组，，n=6）在行为学后30分钟（术后20天）测定海马内IL-1β、IL-6等炎症因子的表达及海马DG区和CA3区Iba-1的表达。 结果：①在空间记忆训练中，手术创伤对大鼠找到目标洞的时间具有显著性影响（F1,24=6.544，P=0.017），PDTC处理可消除手术创伤引起的这种效应（F1,3=0.127，P=0.725）。在长期记忆测试中，手术创伤显著增加大鼠找到目标洞的时间（F4,52=8.75，P0.001），PDTC处理可消除手术创伤所引起的这种效应（P0.05）；在背景恐惧记忆测试中，手术创伤显著性降低大鼠的呆滞反应时间（F4,52=14.871，P0.001），而PDTC处理可消除手术创伤所引起的这种效应（P0.05）；在声音恐惧记忆测试中，各因素对大鼠的呆滞反应时间均无显著性影响（F4,52=1.853，P=0.134）。②手术创伤显著增加术后24小时大鼠海马内IL-1β（F4,24=29.263，P0.001）、IL-6（F4,24=43.846，P0.001）等炎症因子的表达、海马细胞核内NF-κB-p65（F4,24=42.694，P0.001）的表达、海马内active-MMP-9（F4,24=49.568，P0.001）的表达、海马DG区和CA3区Iba-1（F4,24=0.127，P0.001；F4,59=13.298，P0.001）的表达及海马CA3区血脑屏障的通透性（F4,44=11.687，P0.001），PDTC处理显著消除手术创伤所引起的这些效应（P0.05）。单纯的麻醉和PDTC处理对手术后24小时海马组织内IL-1β、IL-6、active-MMP-9的表达、海马细胞核内NF-κB-p65的表达、海马DG区和CA3区Iba-1的表达、海马CA3区血脑屏障的通透性均无显著性影响（P0.05）。③麻醉和手术创伤对术后远期（术后20天）大鼠海马DG区和CA3区Iba-1的表达（F2,17=0.341，P=0.716；F2,17=0.38，P=0.69）及海马组织内IL-1β、IL-6等炎症因子的表达（F2,17=0.444，P=0.65；F2,17=0.26，P=0.775）均无显著性影响。 结论：手术创伤可导致血脑屏障功能破坏、海马小胶质细胞激活、神经炎症反应及术后远期认知功能障碍；丙泊酚-丁丙诺啡静脉麻醉对血脑屏障功能、海马小胶质细胞激活、神经炎症反应及术后远期认知功能均无明显影响；PDTC可抑制手术创伤引起的血脑屏障功能破坏、海马小胶质细胞激活和神经炎症反应，并改善术后远期的认知功能障碍；NF-κB-MMP-9信号通路激活参与手术创伤引起术后认知功能障碍的形成。
[Abstract]:Role of the first part of MMP - 9 in impaired memory - intensive function induced by propofol anesthesia

Objective : To investigate the effect of propofol anesthesia on memory enhancement after water maze training , and to clarify the role of MMP - 9 in the impairment of memory enhancement caused by propofol anesthesia .

Methods : Male adult SD rats were randomly divided into control group , propofol 75 mg / kg abdominal cavity injection group and 150 mg / kg intraperitoneal injection group ( n = 12 / group ) . The rats were given intraperitoneal injection of propofol ( 75 mg / kg , 150 mg / kg ) or 10 % fat emulsion ( 15 ml / kg ) at the end of training , and water maze memory test ( Probe test ) was performed after 24 hours . Another group of SD rats with the same month age was randomly divided into three groups . After crossing the adaptive period , a single spatial memory training of water maze was started , the corresponding dose of propofol or 10 % fat emulsion was injected into the abdominal cavity at the end of training , and then the hippocampal tissue samples of rats were collected 1 , 3 , 6 and 12 hours after injection respectively ( n = 6 / time point ) ;
In the control group , the intraperitoneal injection group and 150 mg / kg intraperitoneal injection group were respectively corresponding to one HC ( Home cage ) group ( n = 6 ) .
The expression of MMP - 9 in hippocampus of rats was determined by Western blot .

Results : 鈶

本文编号：1844979