κ阿片受体激动剂通过CAP信号通路对体外循环大鼠术后认知功能的保护作用

发布时间：2020-07-16 14:29

【摘要】：目的:探讨体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB)对大鼠术后认知功能(POCD)的影响,以及k阿片受体(Kappa opioid Receptors,KORs)激动剂对CPB致大鼠POCD的保护作用,并探究其可能的机制是否通过CAP信号通路介导。本实验分两部分完成。第一部分:体外循环对大鼠术后认知功能障碍的影响及机制探讨。方法:成年SPF级SD大鼠48只,月龄5～6月,体重400～500g,根据CPB前(T0)、结束1d(T1)、3d(T2)、7d(T3)4个时间点随机分为4个组,每组12只。每组大鼠术前进行连续5天、每天4次的水迷宫训练。每组大鼠用水迷宫实验检测其POCD发生情况,随后采集血清样本后处死大鼠取脑海马组织。HE染色观测海马组织形态学变化;酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清S-100β、IL-1 β、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α);应用Western-blot 方法检测脑组织核转录因子 κB(nuclear factor-κB,NF-κB)蛋白的表达情况。结果:水迷宫实验结果显示,与To比较,大鼠在T1-3时点平均潜伏期先呈上升后下降趋势,大鼠穿越原平台的次数、在目标象限的游泳距离和停留时间呈先减少后增加的趋势,且T1时点的潜伏期最长,大鼠穿越原平台的次数最少,在目标象限的游泳距离和停留时间最短,差异有统计学意义(p0.05)。与T0比较,C组大鼠在T1-3时点血清TNF-a、IL-1 β和S-100 β浓度以及脑组织NF-κB蛋白表达均呈先上升后下降趋势,且在T,时点上述指标达峰值,差异有统计学意义(p0.05)。光镜下HE染色显示T0海马结构基本正常,C组T1时点海马受损较严重,细胞排列散乱。第二部分:κ阿片受体激动剂对体外循环大鼠术后认知功能的影响及机制研究方法:成年SPF级SD大鼠60只,月龄5～6月,体重400～500g,随机分为5组(n=12):CPB手术组(C组)、CPB+U50488H组(K组)、CPB+Nor-BNI+U50488组(N组)、CPB+U50488H脑内注射组(B组)。假手术组(S组)仅进行动静脉穿刺,其余各实验组建立体外循环,转流时间60 min。K组、N组在体外循环前30min分别静脉注射U50488H(1.5mg/kg)或U50488H(1.5mg/kg)+ Nor-BNI(2mg/kg);B组在体外循环前30min由立体定位仪脑内注射U50488H(50ug);S组、C组给予等容量生理盐水。大鼠术前进行连续5天、每天4次的水迷宫训练。CPB术后1d,采用水迷宫实验检测大鼠POCD的发生情况,随后采集血清样本后处死大鼠取脑海马组织。HE染色观测海马组织形态学变化;酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清S-100 β、IL-1 β、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)以及海马的ACh含量、ChAT和AchE活性;应用Western-blot 方法检测脑组织核转录因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)和烟碱型乙酰胆碱能受体(nAChR)a 7亚单位蛋白的表达情况。结果:水迷宫检测结果显示,与S组比较,C组、K组、B组和N组大鼠平均潜伏期均延长,穿越平台的次数均减少,在目标象限的游泳距离和停留时间明显减少,差异有统计学意义(p0.05)。与C组比较,K组、B组大鼠平均潜伏期缩短,穿越平台的次数明显增加,在目标象限的游泳距离和停留时间明显增加,差异有统计学意义(p0.05),而N组与C组无显著性差异(p0.05)。与K组相比,N组平均潜伏期延长,穿越平台的次数明显减少,在目标象限的游泳距离和停留时间减少,差异有统计学意义(p0.05),而B组与K组无显著性差异(p0.05)。而各组大鼠的游泳速度无显著差异(p0.05)。与S组相比,其余四组血清炎症因子TNF-a、IL-1β、S-100β浓度以及海马组织NF-κB蛋白表达均升高(p0.05)。与C组比较,K组、B组上述指标均降低(p0.05),而N组与C组的差异无统计学意义(p0.05)。与K组相比,N组上述指标均升高,而K组与B组的差异无统计学意义(p0.05)。与S组相比,其余四组大鼠海马组织nAChRa7蛋白表达水平均升高(p0.05)。与C组比较,K组、B组上述蛋白表达水平均明显升高,而N组与C组的差异无统计学意义(p0.05)。与K组相比,N组nAChRa7蛋白表达水平均降低,K组与B组的差异无统计学意义(p0.05)。与S组相比,C组、N组海马ACh含量、ChAT和AchE活性均降低,差异有统计学意义(p0.05),K组、B组与S组的差异无统计学意义(p0.05);而C组与N组上述指标也无显著差异(p0.05)。HE染色显示S组海马结构基本正常,C组海马受损较严重,细胞排列散乱,K组、B组损伤较C组轻,N组海马区损伤最重。结论:1.体外循环可引起大鼠海马损伤并导致POCD的发生,且在术后第1天最为显著,其可能与CPB激活NF-κB蛋白的表达,诱发炎症反应有关。2.KORs激动剂可改善体外循环所致的大鼠术后脑损伤和认知功能障碍。3.KORs激动剂可通过激活外周和脑内α7nAChR,抑制胆碱能抗炎通路下游NF-kB信号通路的表达,减轻炎症反应,而发挥体外循环术后认知功能的保护作用。
【学位授予单位】：大连医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R614


本文编号：2758120