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09年会 中青年论文竞赛 麻醉学基础研究 异氟醚麻醉影响老年小鼠的空间记忆提取以及与记忆提取相关的转录因子CREB和Egr1的表达 复旦大学附属中山医院麻醉科，上海，200032 张晓光 薛张纲 中文摘要 研究背景和目的 POCD是指手术麻醉后发生的定向力、学习、记忆、注意等方面的认知功能下降。临床研究结果显示，老龄是术后认知功能障碍发生的独立危险因素。关于POCD发生的机制目前尚不清楚。吸入麻醉药的作用机制非常复杂，对中枢神经系统的影响表现在很多方面，其中包括增强脑内主要的抑制性神经递质(－氨基丁酸受体的功能，抑制兴奋性神经递质谷氨酸NMDA受体的功能。环腺苷酸应答元件结合蛋白CREB和早期生长反应因子-1（Egr1）作为转录因子在长时记忆的过程中起着重要作用，与神经元突触可塑性、NMDA受体以及GABA受体的功能密切相关。本实验的目的是研究在无手术的情况下，单独使用吸入麻醉药后小鼠学习记忆功能的改变，并且探讨其对记忆提取相关的CREB、Egr1的表达以及CREB激活的影响。 方法 老年C57/BL6小鼠接受Morris水迷宫（Morris water maze，MWM)定位航行训练，训练周期14天，训练目的是使其形成利用提示物对隐蔽于水下的平台定位的空间参考记忆。考察指标是小鼠在空间探索实验中平台所在象限游泳的距离百分比超过30％。在空间参考记忆形成后，小鼠分为异氟醚组、氧气对照组和空气对照组。异氟醚麻醉组小鼠接受4小时异氟醚麻醉，浓度约为1MAC。三组分别于麻醉结束后1天、1周和1个月重复空间探索实验。选取空间探索实验中平台象限游泳距离占总距离百分比超过30％且较为接近的小鼠随机分入单纯水迷宫组（WM）、水迷宫＋麻醉组（WM+Ane）和空白对照组（Na?ve）。WM组仅接受水迷宫测试，WM+Ane组既接受麻醉，又接受水迷宫测试，Na?ve组既不接受麻醉，也不接受水迷宫测试。麻醉于训练结束后第一天进行，水迷宫测试于麻醉后第1天、1周、1个月进行。在水迷宫空间探索实验结束后1小时处死小鼠，采用实时定量RT-PCR检测Egr1和CREB的mRNA水平；空间探索实验后2小时处死小鼠，采用免疫荧光染色和免疫印迹的方法检测Egr1,免疫荧光染色方法检测激活的CREB（p-CREB）Bonferroni post test分别比较各时间点各组平台象限游泳距离百分比。组间计量资料的比较采用单因素方差分析，并采用Bonferroni post test比较每两组之间的差异。认为P0.05时差异有统计学意义。 结果 麻醉过程中小鼠生命体征正常，麻醉结束后血气分析正常。三组动物的平台象限距离百分比随时间呈现明显下降趋势（时间因素占总方差的百分比20.82％，P0.0001）。Bonferroni post test结果显示在麻醉后1天和1周麻醉组平台象限距离百分比明显低于两组对照组：麻醉后1天Ane vs Actl：t＝4.587，P0.001，Ane vs Vctl：t＝3.822，P0.001；麻醉后1周Ane vs Actl：t＝2.733，P0.05，Ane vs Vctl：t＝2.621，P0.05。而麻醉前及麻醉后1个月麻醉组平台象限距离百分与两组对照组相比无显著差异：麻醉前Ane vs Actl：t＝0.5158，P0.05，Ane vs Vctl：t＝0.9029，P0.05；麻醉后1个月Ane vs Actl：t＝0.5185，P0.05，Ane vs Vctl：t＝0.3240，P0.05。免疫荧光染色和免疫印迹的结果显示麻醉后1天和1周WM+Ane组Egr1的蛋白表达明显低于WM组（P0.05），至1个月时两组无明显差别。麻醉后1天WM+Ane组p-CREB的表达低于WM组，1周时两组无明显差别。RT-PCR结果显示麻醉后1天和1周WM+Ane 组Egr1和CREB的mRNA表达量明显低于WM组（P0.05），至1个月时两组无明显差别。 讨论及结论 Morris水迷宫（MWM）是用于评价和比较啮齿类动物空间学习和记忆功能的有效工具。我们的研究表明，单次异氟醚麻醉后1天、1周时老年小鼠空间记忆提取过程受到明显影响，但是1个月时这种影响消失。三组小鼠在异氟醚麻醉前平台象限游泳的距离百分比均超过30％并且无显著性差异，表明所有参与后续实验的小鼠均形成了对平台位置的空间记忆。接受异氟醚麻醉后1天和1周时，异氟醚组目标象限游泳的距离百分比与麻醉前相比明显降低，而两个对照组仍维持麻醉前水平。而1个月时，三组之间无显著性差异。在我们的设计中排除了一些可能对学习记忆产生影响的其它因素，包括低血压、低氧血症等因素，通过与对照组进行同时间点的比较，我们认为在麻醉组术后1天和1周时平台象限距离百分比的突然下降，是异氟醚麻醉后产生的残余作用所