丙泊酚后處理對腦缺血再灌注損傷大鼠海馬抑制性GABA能中間神經元K-+–Cl-共轉運體-2表達的影響

丙泊酚后處理對腦缺血再灌注損傷大鼠海馬抑制性GABA能中間神經元K~+–Cl~-共轉運體-2表達的影響目的:圍手術期腦血管意外的發(fā)生率逐年增高,尤其是老年(>65歲)以及行大手術(如心臟和大血管手術、大關節(jié)置換術以及長時間的腹部外科手術等)的病人。經過統(tǒng)計研究發(fā)現(xiàn),非心血管手術患者圍手術期急性缺血性卒中(Acuteischemicstroke,AIS)的發(fā)生率,部分結腸切除術為0.7%、全髖關節(jié)置換術為0.2%以及肺葉切除術為0.6%,而對于年齡大于65歲的患者,AIS的發(fā)病率更高,部分結腸切除術1.0%、全髖關節(jié)置換術0.3%以及肺葉切除術0.8%。并且行心臟和大血管手術的患者AIS的發(fā)生率更高。麻醉醫(yī)生要慎重選擇麻醉藥。丙泊酚是臨床上最為常用的靜脈全身麻醉藥。本課題組前期研究結果發(fā)現(xiàn),大鼠腦缺血再灌注損傷后,丙泊酚后處理能夠激活磷脂酰肌醇3激酶/絲氨酸-蘇氨酸激酶(phosphoinositide-3-kinase,PI3K),從而上調α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異惡唑-丙酸(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionicacid,AMPA)受體的GluR2亞基在細胞膜表達,并發(fā)揮腦保護作用。γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA)及其受體是中樞神經系統(tǒng)主要的抑制性遞質系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn),在腦缺血再灌注損傷中興奮性遞質及其受體系統(tǒng)過度激活和/或以及抑制性遞質及其受體系統(tǒng)過度抑制導致的“興奮性毒性”,是引發(fā)腦損傷最主要的機制。K+–Cl-共轉運體2(K+-Cl--co-transporter2,KCC2)作為神經元突觸后膜上的氯離子轉出體,其主要功能是把神經元內的Cl-轉運到突觸間隙,維持突觸間隙高[Cl-],而突觸間隙高[Cl-]是GABA受體產生抑制性突觸后電位(inhibitorypostsynapticpotentials,IPSP)的物質基礎。本研究擬研究丙泊酚后處理對腦缺血再灌注損傷大鼠海馬GABA能抑制性中間神經元KCC2表達的影響。方法:健康雄性SpragueDawley(SD)大鼠228只,7-8周齡,體重260-280g,隨機分為6組(n=38):假手術組(Sham組)、缺血再灌注組(I/R組)、缺血再灌注+丙泊酚后處理組(Pro組)、KCC2抑制劑DIOA+假手術組(DIOA+Sham組)、KCC2抑制劑DIOA+缺血再灌注組(DIOAI+I/R組)、DIOA+丙泊酚后處理組(DIOA+Pro組)。應用抑制劑組于缺血前15min靜脈注射DIOA30μg。采用Longa等介紹的MCAO方法制作大鼠右側大腦中動脈栓塞模型,持續(xù)栓塞60min后行再灌注。Pro和DIOA+Pro組大鼠于再灌注即刻通過輸注泵以20mg·kg-1·h-1的速度經股靜脈恒速泵入濃度為1%的丙泊酚,持續(xù)輸注2h。再灌注后24h進行改良神經行為學評分(modifiedneurologicalseverityscore,mNSS)及腦梗死體積測定;再灌注后24h,取腦片進行尼氏染色觀察手術側海馬CA1區(qū)存活神經元數(shù)量;再灌注后24h,取大腦通過高爾基染色觀察手術側海馬CA1區(qū)神經元樹突棘數(shù)量;再灌注后24h取腦片免疫熒光染色觀察缺血側海馬CA1區(qū)KCC2與谷氨酸脫羧酶67(glutamicaciddecarboxylase67,GAD67)共表達情況;再灌注后24h,取缺血側海馬,通過WesternBlot法檢測KCC2在缺血側海馬細胞的表達情況。結果:缺血再灌注損傷后24h,在mNSS評分、腦梗死體積和樹突棘密度上,Pro組較I/R組均明顯降低,而Pro組存活神經元數(shù)量較I/R組明顯增多,上述結果表明丙泊酚后處理對腦缺血再灌注損傷具有保護作用。同時后處理還可使缺血側海馬抑制性中間神經元KCC2表達上調(均P<0.05)。與Pro組相比,DIOA+Pro組mNSS評分、腦梗死體積和樹突棘密度均成升高趨勢,而缺血側海馬存活神經元數(shù)量和抑制性中間神經元KCC2表達均明顯降低(P<0.01或P<0.05),即KCC2抑制劑DIOA部分阻斷丙泊酚后處理急性腦保護作用。結論:丙泊酚