本文關鍵詞：維生素C對異氟醚引起的細胞毒性及認知功能損傷的作用研究　出處：《吉林大學》2015年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：術后認知功能障礙（postoperative cognitive dysfunction, POCD）是臨床手術后常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，具體表現(xiàn)為在手術麻醉結束后一段時間內，患者出現(xiàn)記憶力受損、內心焦慮以及短時間性格改變等癥狀，在老年患者中較為常見。術后認知功能障礙對患者的術后生活影響較大，會導致患者精神焦躁、并發(fā)癥加重、延長康復時間，甚至增加發(fā)展為患阿爾茨海默�。ˋlzheimer’s disease,AD）的幾率。 從目前的研究資料來看，與術后認知功能障礙相關的因素中，麻醉是除年齡外對患者記憶力影響最大的風險因素。麻醉藥物的細胞毒性以及對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制作用，可能是術后認知功能障礙的發(fā)病機制。同時，在發(fā)生術后認知功能障礙的臨床案例中，老年患者占有較大比例。每年約有6600萬年齡超過65歲的老年人需要接受麻醉手術。因此，探明麻醉藥物的細胞毒性機制以及減緩麻醉藥物帶來的細胞毒性，保證患者，尤其是老年患者的麻醉安全，是當下神經(jīng)生物學及麻醉醫(yī)學的研究熱點。 本研究利用分子生物學和細胞生物學等方法，在課題組先前的研究基礎上，選取人體生命活動必需的維生素C作為抗氧化藥物，在細胞水平試驗以及動物行為學試驗中證明，維生素C可以緩解由麻醉藥物異氟醚引起的細胞凋亡以及小鼠學習與記憶能力下降，具體包括以下四個方面研究內容：（1）通過細胞內活性氧簇含量測定試驗發(fā)現(xiàn)，維生素C和異氟醚共處理的H4-AAP細胞與異氟醚處理組細胞相比活性氧簇的含量降低，說明維生素C可以為氧化自由基提供陽離子，減少活性氧簇的蓄積。（2）通過細胞線粒體通透性轉換孔（mPTP）檢測試驗、線粒體膜電勢染色試驗、ATP測定等試驗發(fā)現(xiàn)，，維生素C可以抑制由異氟醚引起的H4-AAP細胞線粒體通透性轉換孔開放、線粒體膜電勢降低以及ATP生成減少。說明維生素C可以改善異氟醚引起的線粒體損傷，保持線粒體膜結構完整，維持電化學梯度平衡。（3）利用免疫印跡、MTT等實驗技術，檢測細胞內凋亡標志物Caspase-3的激活程度和細存活率，發(fā)現(xiàn)維生素C可以減輕由異氟醚引起的Caspase-3激活，提高細胞存活率，從而抑制細胞凋亡的發(fā)生。（4）利用條件性恐懼實驗模型，觀察異氟醚麻醉處理后小鼠的記憶情況，發(fā)現(xiàn)小鼠注射維生素C后，可以改善異氟醚引起的小鼠對環(huán)境以及聲音的“僵直時間”減少，表明維生素C可以減輕由異氟醚引起的小鼠學習與記憶能力下降。 綜上所述，維生素C可以緩解麻醉藥物異氟醚引起的H4 APP細胞活性氧簇蓄積、保護線粒體完整性和抑制細胞凋亡。條件性恐懼試驗結果表明在小鼠行為學模型中維生素C對異氟醚產(chǎn)生的學習與記憶能力下降具有明顯的保護作用。本研究結果為由異氟醚引起的術后認知功能障礙的防治用藥提供了理論依據(jù)和試驗數(shù)據(jù)。
[Abstract]:Postoperative cognitive dysfunction (POCD) is a common complication of central nervous system after operation. The symptoms included memory impairment, anxiety and short-term personality change after anesthesia. It is more common in the elderly patients. Postoperative cognitive dysfunction has a greater impact on postoperative life, which will lead to mental anxiety, aggravated complications and prolonged rehabilitation time. It even increases the risk of developing Alzheimer's disease (AD). From the current research data, the factors related to postoperative cognitive dysfunction. Anesthesia is the most important risk factor for patients' memory in addition to age. The cytotoxicity of anesthetic drugs and the inhibition of central nervous system may be the pathogenesis of postoperative cognitive dysfunction. In the clinical cases of postoperative cognitive dysfunction, the elderly patients account for a large proportion. Each year, about 66 million people over 65 years of age need anesthesia surgery. It is a hot topic in neurobiology and anesthetic medicine to find out the mechanism of cytotoxicity of anesthetic drugs and to reduce the cytotoxicity of anesthetic drugs and to ensure the safety of anesthesia in patients especially in the elderly. In this study, molecular biology and cell biology methods were used to select vitamin C, which is necessary for human life activities, as antioxidant drugs based on previous research by our research group. In cell level tests and animal behavioral tests, vitamin C can alleviate apoptosis induced by the anesthetic isoflurane and the ability of learning and memory in mice. Including the following four aspects of research content: 1) through the determination of intracellular reactive oxygen species concentration test found. The content of reactive oxygen species in H4-AAP cells treated with vitamin C and isoflurane was lower than that in isoflurane group, indicating that vitamin C could provide cations for oxidation free radicals. Reducing the accumulation of reactive oxygen species (Ros) was detected by mitochondrial permeability transition pore (mPTP) and mitochondrial membrane potential staining (mPTP). Vitamin C can inhibit the opening of mitochondrial permeability transition pore in H4-AAP cells induced by isoflurane. The decrease of mitochondrial membrane potential and the decrease of ATP production indicate that vitamin C can improve mitochondrial damage induced by isoflurane and maintain the integrity of mitochondrial membrane structure. Maintain the electrochemical gradient balance. 3) the activation degree and fine survival rate of apoptosis marker Caspase-3 were detected by Western blotting and other experimental techniques. It was found that vitamin C could reduce the activation of Caspase-3 induced by isoflurane, improve cell survival, and thus inhibit the occurrence of apoptosis. The memory of mice treated with isoflurane anesthesia was observed. It was found that after injection of vitamin C, isoflurane could improve the reduction of environment and sound rigidity time of mice induced by isoflurane. It was suggested that vitamin C could reduce the ability of learning and memory induced by isoflurane in mice. In conclusion, vitamin C can alleviate the accumulation of reactive oxygen species in H4 APP cells induced by isoflurane. The results of conditioned fear test showed that vitamin C could protect the learning and memory ability of isoflurane in mice. The results provide theoretical basis and experimental data for the prevention and treatment of postoperative cognitive dysfunction caused by isoflurane.
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R614

【共引文獻】

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本文編號：1436180