丙泊酚后处理对脑缺血再灌注损伤大鼠海马抑制性GABA能中间神经元K-+–Cl-共转运体-2表达的影响

丙泊酚后处理对脑缺血再灌注损伤大鼠海马抑制性GABA能中间神经元K~+–Cl~-共转运体-2表达的影响目的:围手术期脑血管意外的发生率逐年增高,尤其是老年(>65岁)以及行大手术(如心脏和大血管手术、大关节置换术以及长时间的腹部外科手术等)的病人。经过统计研究发现,非心血管手术患者围手术期急性缺血性卒中(Acuteischemicstroke,AIS)的发生率,部分结肠切除术为0.7%、全髋关节置换术为0.2%以及肺叶切除术为0.6%,而对于年龄大于65岁的患者,AIS的发病率更高,部分结肠切除术1.0%、全髋关节置换术0.3%以及肺叶切除术0.8%。并且行心脏和大血管手术的患者AIS的发生率更高。麻醉医生要慎重选择麻醉药。丙泊酚是临床上最为常用的静脉全身麻醉药。本课题组前期研究结果发现,大鼠脑缺血再灌注损伤后,丙泊酚后处理能够激活磷脂酰肌醇3激酶/丝氨酸-苏氨酸激酶(phosphoinositide-3-kinase,PI3K),从而上调α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑-丙酸(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionicacid,AMPA)受体的GluR2亚基在细胞膜表达,并发挥脑保护作用。γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA)及其受体是中枢神经系统主要的抑制性递质系统。研究发现,在脑缺血再灌注损伤中兴奋性递质及其受体系统过度激活和/或以及抑制性递质及其受体系统过度抑制导致的“兴奋性毒性”,是引发脑损伤最主要的机制。K+–Cl-共转运体2(K+-Cl--co-transporter2,KCC2)作为神经元突触后膜上的氯离子转出体,其主要功能是把神经元内的Cl-转运到突触间隙,维持突触间隙高[Cl-],而突触间隙高[Cl-]是GABA受体产生抑制性突触后电位(inhibitorypostsynapticpotentials,IPSP)的物质基础。本研究拟研究丙泊酚后处理对脑缺血再灌注损伤大鼠海马GABA能抑制性中间神经元KCC2表达的影响。方法:健康雄性SpragueDawley(SD)大鼠228只,7-8周龄,体重260-280g,随机分为6组(n=38):假手术组(Sham组)、缺血再灌注组(I/R组)、缺血再灌注+丙泊酚后处理组(Pro组)、KCC2抑制剂DIOA+假手术组(DIOA+Sham组)、KCC2抑制剂DIOA+缺血再灌注组(DIOAI+I/R组)、DIOA+丙泊酚后处理组(DIOA+Pro组)。应用抑制剂组于缺血前15min静脉注射DIOA30μg。采用Longa等介绍的MCAO方法制作大鼠右侧大脑中动脉栓塞模型,持续栓塞60min后行再灌注。Pro和DIOA+Pro组大鼠于再灌注即刻通过输注泵以20mg·kg-1·h-1的速度经股静脉恒速泵入浓度为1%的丙泊酚,持续输注2h。再灌注后24h进行改良神经行为学评分(modifiedneurologicalseverityscore,mNSS)及脑梗死体积测定;再灌注后24h,取脑片进行尼氏染色观察手术侧海马CA1区存活神经元数量;再灌注后24h,取大脑通过高尔基染色观察手术侧海马CA1区神经元树突棘数量;再灌注后24h取脑片免疫荧光染色观察缺血侧海马CA1区KCC2与谷氨酸脱羧酶67(glutamicaciddecarboxylase67,GAD67)共表达情况;再灌注后24h,取缺血侧海马,通过WesternBlot法检测KCC2在缺血侧海马细胞的表达情况。结果:缺血再灌注损伤后24h,在mNSS评分、脑梗死体积和树突棘密度上,Pro组较I/R组均明显降低,而Pro组存活神经元数量较I/R组明显增多,上述结果表明丙泊酚后处理对脑缺血再灌注损伤具有保护作用。同时后处理还可使缺血侧海马抑制性中间神经元KCC2表达上调(均P<0.05)。与Pro组相比,DIOA+Pro组mNSS评分、脑梗死体积和树突棘密度均成升高趋势,而缺血侧海马存活神经元数量和抑制性中间神经元KCC2表达均明显降低(P<0.01或P<0.05),即KCC2抑制剂DIOA部分阻断丙泊酚后处理急性脑保护作用。结论:丙泊酚