丙泊酚及手术创伤对新生大鼠神经发育和认知功能的影响

丙泊酚及手术创伤对新生大鼠神经发育和认知功能的影响第一部分丙泊酚及手术创伤对新生大鼠中枢炎症反应及神经元凋亡的影响目的:探讨丙泊酚麻醉及手术创伤对新生大鼠中枢炎症反应及神经元凋亡的影响及可能机制。方法:根据不同的丙泊酚用药次数,将104只13d龄SD大鼠随机分为两大组,即单次给药组和多次给药组。单次给药组包括:对照组(con-s)、手术组(sur-s)、单次丙泊酚组(ppf-s)、单次丙泊酚+手术组(ppf-s+sur)。多次给药组包括:对照组(con-m)、手术组(sur-m)、多次丙泊酚组(ppf-m)、多次丙泊酚+手术组(ppf-m+sur)。con-s组仅接受腹腔注射生理盐水7.5ml/kg,ppf-s组仅腹腔注射丙泊酚75mg/kg,sur-s组行罗哌卡因局麻下剖腹探查术,ppf-s+sur组腹腔注射丙泊酚75mg/kg后行罗哌卡因局麻下剖腹探查术;con-m组连续5天腹腔注射生理盐水7.5ml/kg/d,ppf-m组连续5天腹腔注射丙泊酚75mg/kg/d,sur-m组于新生鼠13d龄时行罗哌卡因局麻下剖腹探查术,后续4天腹腔注射生理盐水7.5ml/kg/d,ppf-m+sur组于大鼠13d龄时接受腹腔丙泊酚注射75mg/kg后,罗哌卡因局麻下行剖腹探查术,随后4天连续丙泊酚腹腔注射75mg/kg/d。于造模完成后1天检测海马组织TNF-α的浓度,脑组织caspase-3、c-fos的表达,TUNEL染色观察新生鼠大脑皮层以及海马神经元凋亡情况。结果:在单次给药组中,sur-s组TNF-α浓度、caspase-3、c-fos的表达较其他三组相比明显升高,且差异具有统计学意义(P<0.05),TUNEL染色结果也表明该组新生鼠大脑皮层及海马神经元凋亡数量明显增多(P<0.05)。con-s组、ppf-s组、ppf-s+sur组三组之间TNF-α浓度、caspase-3、c-fos的表达差异无统计学意义,神经细胞凋亡数亦无显著差异;在多次给药组中,与con-m组相比,其他三组海马组织中TNF-α含量显著升高,脑组织caspase-3、c-fos表达增加(P<0.05);与ppf-m组及ppf-m+sur组相比,sur-m组海马组织TNF-α含量降低,脑组织caspase-3、c-fos表达减少(P<0.05)。ppf-m组及ppf-m+sur组较con-m组、sur-m组新生鼠大脑皮层及海马神经细胞凋亡数量明显增多(P<0.05),sur-m组与con-m组相比神经元凋亡数量增加(P<0.05)。小结:新生大鼠接受局麻腹部手术可引起中枢炎症介质释放增多以及caspase-3、c-fos的表达增多,大脑皮层、海马神经细胞凋亡数量增加;单次丙泊酚麻醉不会引起新生大鼠中枢神经系统产生上述改变,同时还能缓解手术创伤引起的大脑神经功能的损伤。但多次接受丙泊酚麻醉则可引起新生鼠中枢炎症介质释放增多以及caspase-3、c-fos表达增加,神经细胞凋亡增多。第二部分新生大鼠接受丙泊酚麻醉及手术创伤对其成年期神经发育及认知功能的影响目的:探讨新生大鼠接受丙泊酚麻醉及手术创伤对其发育至成年阶段神经发育及认知功能的影响。方法:根据不同的丙泊酚用药次数,将104只13d龄SD大鼠随机分为两大组即:单次给药组和多次给药组。单次给药组包括:对照组(con-s)、手术组(sur-s)、单次丙泊酚组(ppf-s)、单次丙泊酚+手术组(ppf-s+sur)。多次给药组包括:对照组(con-m)、手术组(sur-m)、多次丙泊酚组(ppf-m)、多次丙泊酚+手术组(ppf-m+sur)。con-s组仅接受腹腔注射生理盐水7.5ml/kg,ppf-s组仅腹腔注射丙泊酚75mg/kg,sur-s组行罗哌卡因局麻下剖腹探查术,ppf-s+sur组腹腔注射丙泊酚75mg/kg后行罗哌卡因局麻下剖腹探查术;con-m组连续5天腹腔注射生理盐水7.5ml/kg/d,ppf-m组连续5天腹腔注射丙泊酚75mg/kg/d,sur-m组于新生鼠13d龄时行罗哌卡因局麻下剖腹探查术,后续4天腹腔注射生理盐水7.5ml/kg/d,ppf-m+sur组于大鼠13d龄时接受腹腔丙泊酚注射75mg/kg后,罗哌卡因局麻下行剖腹探查术,随后4天连续丙泊酚腹腔注射75mg/kg/d。模型建造完成后分笼饲养至大鼠60d龄时行Morris水迷宫实验评估大鼠学习记忆能力后检测大鼠海马TNF-α的浓度,脑组织caspase-3、c-fos的表达,观察皮层及海马组织神经细胞凋亡情况。结果:无论是单次给药组还是多次给药组,大鼠60d龄时行Morris水迷宫实验结果表明各组大鼠之间差异无统计学意义(P>0.05)。测定海马组织TNF-α浓度、脑组织caspase-3、c-fos的表达及大脑皮层、海马神经细胞凋亡数量结果发现各组大鼠间无显著差别(P>0.05)。小结:新生大鼠接受手术创伤及丙泊酚麻醉对其成年阶段神经发育及认知功能无明显影响。结论13d龄大鼠接受腹部局麻手术可引起中枢炎症介质释放增多以及caspase-3、c-fos的表达增加,大脑皮层及海马神经细胞凋亡增多;单次注射75mg/kg丙泊酚不会对新生大鼠中枢神经系统产生影响,同时还能减