Warburg效应阻断剂2-脱氧-D-葡萄糖对硫化氢改善术后认知功能障碍的逆转作用

发布时间：2020-06-07 11:19

【摘要】：【研究背景与目的】我们课题组前期已证实硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)可以改善老年大鼠术后认知功能障碍,但其机制尚未清楚。突触可塑性是学习记忆形成的重要基础。Warburg效应,即有氧糖酵解,对突触可塑性具有重要的调节作用。本研究团队发现H2S可改善术后老年大鼠海马Warburg效应,且Warburg效应抑制剂2-脱氧-D-葡萄糖(2-Deoxy-D-Glucose,2-DG)可阻断H2S对术后老年大鼠海马Warburg效应的改善作用。由此我们将探讨2-DG能否逆转H2S对术后认知功能障碍的改善作用。【方法】Sprague-Dawley(SD)雄性大鼠用Na HS(100μmol/kg/d,i.p.)处理14天,再给予2-DG(100 mg/kg/d,i.p.)处理7天后再采用异氟烷麻醉后行剖腹探查术建立术后认知功能障碍(Postoperative cognitive dysfunction,POCD)模型,术后3天,进行Y迷宫实验检测术后老年大鼠的正确交替率;进行新颖物体识别实验检测术后老年大鼠新颖物体分辨指数;进行穿梭实验检测术后老年大鼠的主动逃避次数和主动逃避时间;进行Morris水迷宫实验检测术后老年大鼠的游泳路线、找到平台的潜伏期、穿过原平台次数和目标象限时间比;进行旷场实验检测2-DG和H2S对术后老年大鼠运动能力的影响。【结果】1.Y迷宫实验显示,Na HS(100μmol/kg/d,i.p.)可增加术后老年大鼠的正确交替率,而2-DG可逆转Na HS对术后老年大鼠正确交替率的增加作用,表明2-DG可逆转H2S对术后老年大鼠空间辨别能力的改善作用。2.新颖物体识别实验显示,Na HS(100μmol/kg/d,i.p.)可增加术后老年大鼠新颖物体分辨指数,而2-DG可逆转Na HS对术后老年大鼠新颖物体分辨指数的增加作用,表明2-DG可逆转H2S对术后老年大鼠空间学习和记忆能力的改善作用。3.穿梭实验显示,Na HS(100μmol/kg/d,i.p.)可增加术后老年大鼠主动逃避次数和缩短主动逃避时间,而2-DG可逆转Na HS对术后老年大鼠主动逃避次数的增加作用和主动逃避时间的缩短作用,表明2-DG可逆转H2S对术后老年大鼠学习和记忆能力的改善作用。4.水迷宫实验显示,Na HS(100μmol/kg/d,i.p.)可使术后老年大鼠游泳路线变得简单、找到平台的潜伏期减少、穿过原平台次数和目标象限时间比显著增加,而2-DG可逆转H2S简化术后老年大鼠游泳路线、减少找到平台的潜伏期、增加穿过原平台次数和目标象限时间比的作用,表明2-DG可逆转H2S对术后老年大鼠空间学习和记忆能力的改善作用。5.旷场实验显示,各组的大鼠的自发活动度与对照组均无显著区别,提示H2S和2-DG并不影响动物的运动能力。【结论】Warburg效应阻断剂2-DG能逆转H2S对术后认知功能障碍的改善作用。
【图文】：

大鼠,老年大鼠,可逆转,自发活动

第三章实验结果3.1. 2-DG 可逆转 H2S 对 POCD 大鼠在 Y 迷宫实验中交替正确率的增加作用首先，我们探讨 Warburg 效应阻断剂 2-DG 对 H2S 对 POCD 大鼠在 Y 迷宫试验中交替正确率的影响。如图 3.1 所示，，NaHS (100 μmol/kg/d, i.p.) 可增加术后老年大鼠的交替正确率，而 2-DG 可逆转 NaHS 对术后老年大鼠交替正确率的增加作用，表明 2-DG 可逆转 H2S 对术后老年大鼠空间辨别能力的改善作用。为排除特异性运动效应对大鼠 Y 迷宫实验中的影响，我们检测了 H2S 和 2-DG 对大鼠的自发活动度的影响，各组的大鼠的自发活动度与对照组均无显著区别，提示硫化氢和 2-脱氧-D-葡萄糖并不影响动物的运动能力(图 3.1B)。

物体识别,大鼠,分辨指数

12图 3.2. 2-DG 对 H2S 增加 POCD 大鼠新颖物体识别指数的影响大鼠术前用 NaHS (100 μmol/kg/d, i.p.) 处理 14 天，再给予 2-DG (100 mg/kg/d, i.p.) 处理 7 天后进行手术，术后 3 天，进行新颖物体识别实验，记录训练期总探究时间（A）、测试期分辨指数 (B) 和测试期总探究时间 (C)。***P<0.001, vs control group;###P<0.001, vsSurgery-treated alone group;&&&P<0.001, vs surgery +NaHS group.
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R614

【参考文献】