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腹腔注射依托咪酯对老年大鼠认知功能的影响

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【中图分类号】R971【文献标识码】B【文章编号】1008-6455(2011)08-0459-01

依托咪酯是咪唑类衍生物,具有良好的镇静作用,其起效快,诱导迅速,对呼吸循环影响轻微,是老年病人麻醉的常用药物[1,2]。有研究表明,物可能是术后认知功能障碍发生的原因之一[3]。依托咪酯在老年患者中是否产生术后认知功能障碍目前还不清楚,本研究拟探讨依托咪酯对老年大鼠认知功能的影响,对依托咪酯在老年患者应用的安全性进行评价。

1 材料与方法

1.1 主要试剂及药品:依托咪酯,批号:7505C33,德国B.Braun公司提供;NMDAR一抗及二抗,由北京中杉生物制剂有限公司提供;Total RNA Ioslation System试剂盒、advantageTM RT-for-PCR Kit试剂盒、TITANIUM TM Taq PCR Kits试剂盒均由美国BD biosciencs Clontech公司提供。Western及细胞裂解液由江苏碧云天生物有限公司提供。

1.2 实验动物及分组:雄性Wistar大鼠(广东省动物实验中心提供)24只,月龄18月,体重350g~450g。随机分为3组(n8):即对照组(C组)、腹腔单次注射依托咪酯组(E1),腹腔多次注射依托咪酯组(E2)。E1组腹腔单次注射依托咪酯20 mg/kg;E2组腹腔注射依托咪酯 20 mg/kg,间隔2h再重复注射,连续注射三次;C 组腹腔注射等容量的生理盐水。

1.3 Morris水迷宫试验:于给药后1d(T1)、2d(T2)、3d(T3)、4d(T4) 和5d(T5)时,参照文献[4]采用的方法进行Morris水迷宫实验。选择一个象限的固定位置将大鼠入水,通过自动图像拍摄系统记录游泳轨迹,以入水时找到平台的时间为潜伏期,其总行程为游泳距离,每天测试4次,取其平均值。

1.4 western blot:水迷宫结束后60min时,断头处死大鼠,取海马,放置于-70℃冰箱保存备用,采用western blot方法测定海马N-甲基D-天冬氨酸受体(NMDAR)的表达。取脊髓标本,加入裂解液,匀浆,4℃14000g离心5分钟,取上清,加入4倍样本缓冲液,变性5分钟,将样本加至7.5%SDS-聚丙烯酰胺凝胶恒压电泳,半干法转移至硝酸纤维素膜。3%BSA封闭3h,加入NMDAR一抗(1:200),4℃孵育过夜。TBST冲洗15min×3次,加入辣根酶标记的兔抗羊二抗(1:500),室温孵育1.5h,TBST冲洗15min×3次,DAB显色检测反应条带,以各组NMDRA表达与β-actin的比值为各组NMDAR的相对表达量。

1.5 RT-PCRNMDAR上游引物:5`-CACAGGAGAGGGTAAACAACAGCC-3`,下游引物5`-GAATCGGCCAAAGGGACTGAACC-3`,扩增片断长度为311 bp。取在-70℃冰箱中保存的海马大约50mg,参照Total RNA Ioslation System 试剂盒说明进行总RNA的提取。采用advantage TM RT-for-PCR Kit(BD biosciencs Clontech公司),按照说明,将上述提取的总RNA进行逆转录获得cDNA。采用TITANIUM TM Taq PCR Kits(BD biosciencs Clontech公司)取上述所得的cDNA进行PCR,扩增条件:94℃预变性 3 min,94℃ 40s,55℃ 40s,72℃ 50s,35个循环后72℃延伸 5 min。所得产物电泳后,将凝胶置于Image Master VDS(Pharmacie Biotech,USA),用Image Master 1D Version 2.0图像分析软件分析。PCR产物用光密度表示,以NMDAR cDNA条带和内参照条带的光密度的比值作为NMDAR的相对表达量。

表1 三组大鼠游泳潜伏期及游泳距离(x±s,n8)

与T1比较,*P

1.6 统计学处理: 采用SPSS11.0统计软件进行分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间及组内比较采用单因素方差分析,P

2 结果

与T1比较,三组大鼠在T2~T5潜伏期及游泳距离逐渐缩短(P0.05),见表1。

与C组比较,E1 组NMDAR蛋白表达无统计学意义(P>0.05),但E1组大鼠NMDAR mRNA表达增加(P

表2 三组大鼠NMDAR蛋白表达及mRNA表达(,n8)

与C组比较,*P

3 讨论

认知功能障碍(Postoperative cognitive dysfunction,POCD)是老年患者术后常见的并发症,物可能是导致POCD发生的原因之一。 依托咪酯由于具有良好的呼吸循环稳定性,常常用于老年患者的麻醉诱导。本研究选择老年大鼠,观察依托咪酯单次给药和多次给药对其认知功能的影响

Dixon等的研究表明[5],依托咪酯预先给药可以减轻创伤性脑损伤,改善创伤后认知功能障碍,但创伤后给与依托咪酯其保护作用不如创伤前给药。在本实验中,各组大鼠在给药后潜伏期及游泳距离逐渐缩短,提示大鼠在此期间有一个学习记忆的过程发生。本实验提示单次注射依托咪酯对大鼠认知功能无影响,反复多次注射依托咪酯后可对大鼠的认知功能障碍产生一过性影响,但短期内可恢复。

依托咪酯作用于GABAA受体,通过竞争性地增加高亲和力结合位点的数目而增强与GABA的结合力,产生内向性Cl-电流。NMDAR是分布于神经元突触后膜上的特殊离子通道,是与学习功能有关的重要物质,既受突触电压调控也受谷氨酸神经递质控制。它可调控神经元的激活或死亡,树突、轴突结构发育及突触可塑性,影响神经元回路的形成及学习、记忆过程。本研究表明,反复多次腹腔注射依托咪酯后,海马NMDAR表达上调,NMDAR过度兴奋,导致神经细胞迟发性损伤,从而导致大鼠认知功能障碍。

总之,单次腹腔注射20mg/kg依托咪酯对大鼠认知功能无明显影响,反复多次腹腔注射依托咪酯20mg/kg后可致大鼠一过性认知功能障碍,可能与NMDAR表达上调有关。

参考文献

[1] Sams L,Braun C,Allman D, Hofmeister E. A comparison of the effects of propofol and etomidate on the induction of anesthesia and on cardiopulmonary parameters in dogs. Vet Anaesthe Analg. 2008,35(6):488-94

[2] Zuckerbraun NS, Pitetti RD, Herr SM, et al. Use of etomidate as an induction agent for rapid sequence intubation in a pediatric emergency department.Acad Emerg Med. 2006,13(6):602-9

[3] Fodale V, Santamaria LB, Schifilliti D, Mandal PK. Anaesthetics and postoperative cognitive dysfunction: a pathological mechanism mimicking Alzheimer's disease. Anaesthesia. 2010; 65(4):388-95

[4] 胡镜清,温泽淮,赖世隆.Morris 水迷宫检测的记忆属性与方法学初探.广州中医药大学学报.2000.17:117-19

[5] Dixon CE, Ma X, Kline AE.Acute etomidate treatment reduces cognitive deficits and histopathology in rats with traumatic brain injury. Crit Care Med. 2003;31(8):2222-7