丙泊酚對老年雄性大鼠認(rèn)知功能及海馬生物鐘基因表達(dá)的影響及機制研究

丙泊酚對老年雄性大鼠認(rèn)知功能及海馬生物鐘基因表達(dá)的影響及機制研究背景與目的：丙泊酚（Propofol）是常用的靜脈麻醉藥，但在其廣泛應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)丙泊酚有遺忘作用，這可能是其導(dǎo)致術(shù)后認(rèn)知功能障礙（POCD）的誘因。POCD是臨床術(shù)后常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥且其發(fā)生率一直居高不下，但其具體發(fā)生機制尚未明確。高齡是其目前唯一明確而有意義的影響因素。大腦的海馬區(qū)主要負(fù)責(zé)機體的學(xué)習(xí)記憶和空間定位，且與突觸可塑性的關(guān)系非常密切。長期突觸可塑性主要有長時程增強（LTP）和長時程抑制（LTD）兩種表現(xiàn)形式，被公認(rèn)為是機體學(xué)習(xí)記憶功能的神經(jīng)基礎(chǔ)。生物鐘基因?qū)ι窠?jīng)元的可塑性形成和學(xué)習(xí)記憶等方面有調(diào)控作用，但丙泊酚誘使POCD發(fā)生的機制與生物鐘基因之間的關(guān)系尚不清楚。本實驗主要研究丙泊酚對認(rèn)知功能及海馬生物鐘基因表達(dá)的影響，為臨床進(jìn)一步研究提供參考。實驗通過觀察丙泊酚對老年雄性大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響，及其對海馬生物鐘基因表達(dá)的影響，探討丙泊酚誘使POCD發(fā)生的機制與生物鐘基因的關(guān)系。方法：老年雄性SpragueDawley（SD）大鼠（體重為500g-550g，18個月月齡）72只，隨機分為3組，丙泊酚30mg/（kg·h）組、丙泊酚50mg/（kg·h）組和對照組，每組24只。丙泊酚30mg/（kg·h）組和丙泊酚50mg/（kg·h）組分別按各自劑量，持續(xù)靜脈泵注丙泊酚4h，對照組避免應(yīng)激4h。分別于蘇醒后0h、4h、24h和72h，每組隨機選取6只大鼠進(jìn)行Morris水迷宮實驗測定大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力，測試結(jié)束后將大鼠進(jìn)行斷頭處死，取其海馬組織，提取組織總RNA后，應(yīng)用實時定量聚合酶鏈反應(yīng)（RT-qPCR）對Per2、Dbp、Arc、Egr1、Krox20和NGFI-B進(jìn)行定量檢測和分析。結(jié)果：1．Morris水迷宮測試結(jié)果：（1）定位航行實驗：麻醉后P30組和P50組的潛伏期比C組長，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），且P50組比P30組潛伏期延長更明顯（P＜0.05）；P30組術(shù)后0h、4h和24h時間點與術(shù)前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；P50組麻醉后與術(shù)前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。（2）空間探索實驗結(jié)果：術(shù)前各組大鼠穿越原平臺次數(shù)，比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（p＞0.05）；P30組和P50組穿越原平臺次數(shù)比C組減少（P＜0.05），P50組穿越原平臺次數(shù)比P30組減少更明顯（P＜0.05）；術(shù)后72h時間點與術(shù)后24h比較，P30組和P50組穿越原平臺次數(shù)有所增加（P＜0.05）。2．RT-qPCR定量檢測結(jié)果：（1）Per2基因：P30組和P50組術(shù)后0h、4h、24h與C組比較，表達(dá)量減少（P＜0.05），P50組較P30組per2的表達(dá)量減少更明顯（P＜0.05），隨著時間的延長，差異縮小，P30組術(shù)后24h時與C組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），P50組術(shù)后72h與C組比較，Per2基因的表達(dá)量少；（2）Arc基因：P30和P50在術(shù)后0h、4h與C組比較Arc的表達(dá)量減少（P＜0.05）；術(shù)后24小時P30組與C組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），P50組術(shù)后72h時與C組比較，Arc的表達(dá)量少（P＜0.05）；（3）Egr1基因：P30和P50在術(shù)后0h、4h的Egr1的表達(dá)量減少（P＜0.05）；術(shù)后24小時P30組與C組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），P50組術(shù)后72h時與C組和P30組比較，Egr1的表達(dá)量少（P＜0.05）（4）NGFI-β基因：P30組和P50組在術(shù)后0h、4h、24h時與C組比較NGFI-β的表達(dá)量減少，且P50組比P30組減少明顯（P＜0.05）；術(shù)后72小時P30組和P50組與C組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）（5）Dbp基因：P30組和P50組在術(shù)后0h、4h、24h與C組比較，Dbp的表達(dá)量增加（P＜0.05），且P50組較P30組Dbp的表達(dá)量增加的更明顯（P＜0.05），術(shù)后72h時P30組和P50組與C組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。（6）Krox20基因：Krox20基因：P30和P50術(shù)后各時間點與C組比較，Krox20的表達(dá)量大幅度降低（P＜0.05），P30組與P50組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)論：1.丙泊酚靜脈麻醉可導(dǎo)致大鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力下降，大劑量的用藥可能會加重這種損傷，但短時間內(nèi)可恢復(fù)。2.丙泊酚能夠影響生物鐘基因的表達(dá)，可能與丙泊酚誘使POCD產(chǎn)生有關(guān)。本研究的創(chuàng)新點：選擇老年雄性大鼠，采用貼近臨床實際的持續(xù)靜脈泵注方式給藥，比較了30mg/（kg·h）和50mg/（kg·h）劑量丙泊酚靜脈泵注4h后，分別在蘇醒后0h、4h、24h和72h，四個不同時間