海馬NF-κB-MMP-9信號通路在記憶強化功能和術后認知功能障礙中的作用研究
發(fā)布時間:2018-05-04 22:32
本文選題:丙泊酚 + Morris水迷宮; 參考:《上海交通大學》2014年博士論文
【摘要】:第一部分MMP-9在丙泊酚麻醉引起的記憶強化功能受損中的作用 目的:探討丙泊酚麻醉對水迷宮訓練后記憶強化的影響,初步闡明MMP-9在丙泊酚麻醉引起的記憶強化功能受損中的作用。 方法:4月齡雄性成年SD大鼠隨機分為對照組、丙泊酚75mg/kg腹腔注射組和150mg/kg腹腔注射組(n=12/組)。大鼠在渡過適應期后開始水迷宮單一空間記憶訓練(Single Morris water maze training session),訓練結束給予腹腔注射相應劑量的丙泊酚(75mg/kg、150mg/kg)或10%脂肪乳劑(15ml/kg),24小時后進行水迷宮記憶測試(Probe test)。選擇另一批相同月齡的SD大鼠,也隨機分為上述三組,在渡過適應期后開始水迷宮單一空間記憶訓練,訓練結束給予腹腔注射相應劑量的丙泊酚或10%脂肪乳劑,然后分別在注射后1、3、6和12小時采集大鼠的海馬組織標本(n=6/時間點);對照組、丙泊酚75mg/kg腹腔注射組及150mg/kg腹腔注射組分別對應一個HC(Home cage)組(n=6),HC組的大鼠既不進行水迷宮訓練也不給予丙泊酚或10%脂肪乳劑腹腔注射,僅在鼠籠中同期飼養(yǎng),然后在相應時間點采集海馬標本用于測定MMP-9基礎值;采用蛋白印跡法測定大鼠海馬組織MMP-9的表達。 結果:①在單一空間記憶訓練階段(即第1-8次訓練),有重復測量數(shù)據(jù)的雙因素方差分析結果顯示大鼠上臺潛伏期在組間無統(tǒng)計學意義(F2,287=0.927,P=0.409),但訓練次數(shù)對大鼠的上臺潛伏期有顯著性影響(F7,287=117.28,P0.001),而組別×訓練次數(shù)的交互作用則無統(tǒng)計學意義(F14,287=0.538,P=0.908)。在訓練結束時(即第8次訓練),大鼠的上臺潛伏期在三組間無顯著性差異(F2,35=0.7851,P=0.3261)。在記憶測試中,大鼠的游泳速度在三組間無顯著性差異(F2,35=0.8527,P=0.477),但150mg/kg丙泊酚麻醉組的大鼠在目標象限的停留時間(18.1±4.6秒)要顯著短于對照組(28.1±5.9秒)(F2,35=5.712,P=0.0038),而75mg/kg丙泊酚麻醉組的大鼠在目標象限的停留時間(26.0±5.3s)與對照組相比則無顯著性差異(P0.05)。②在對照組中,時間點對pro-MMP-9(F4,29=45.4,P0.001)和active-MMP-9(F4,29=37.3,P0.001)蛋白的表達具有顯著性影響;與HC組相比,pro-MMP-9和active-MMP-9在訓練后的3小時、6小時顯著升高(P0.05),在12小時降低到基礎水平。在75mg/kg丙泊酚麻醉組中,pro-MMP-9和active-MMP-9蛋白表達的變化與對照組具有相似的時間變化過程。在150mg/kg丙泊酚麻醉組中,所有時間點pro-MMP-9的表達與HC組相比均無顯著性差異(F4,29=1.588,P=0.216);在訓練后的3小時active-MMP-9的表達有短暫性的升高(F4,29=7.562,P0.001),但是在訓練后的3小時和6小時pro-MMP-9和active-MMP-9的表達都要顯著低于對照組和75mg/kg丙泊酚麻醉組(P0.05)。 結論:丙泊酚麻醉引起的早期記憶強化功能受損可能與丙泊酚抑制海馬MMP-9的表達有關。 第二部分NF-κB-MMP-9信號通路在術后認知功能障礙中的作用 目的:探討NF-κB-MMP-9信號通路在術后認知功能障礙中的作用。 方法:4月齡雄性Fisher344大鼠隨機分為空白對照組、麻醉組(丙泊酚-丁丙諾啡靜脈麻醉)、麻醉+手術組、PDTC組(在相應時間點腹腔注射50mg/kg的PDTC溶液)和麻醉+手術+PDTC組(在術前30分鐘和術后6小時腹腔注射50mg/kg的PDTC溶液)。①5組大鼠(n=8-13)在術后第7天開始進行Barnes迷宮和條件性恐懼實驗。②5組大鼠(n=5-12)在術后24小時測定大鼠海馬組織內(nèi)炎癥因子(Westernblotting測定IL-1β、IL-6、MMP-9及NF-κB-p65等蛋白的表達)、IgG滲出(免疫組化)及小膠質細胞激活情況(熒光免疫組化測定海馬DG區(qū)和CA3區(qū)Iba-1的表達)。③3組大鼠(空白對照組、麻醉組及麻醉+手術組,,n=6)在行為學后30分鐘(術后20天)測定海馬內(nèi)IL-1β、IL-6等炎癥因子的表達及海馬DG區(qū)和CA3區(qū)Iba-1的表達。 結果:①在空間記憶訓練中,手術創(chuàng)傷對大鼠找到目標洞的時間具有顯著性影響(F1,24=6.544,P=0.017),PDTC處理可消除手術創(chuàng)傷引起的這種效應(F1,3=0.127,P=0.725)。在長期記憶測試中,手術創(chuàng)傷顯著增加大鼠找到目標洞的時間(F4,52=8.75,P0.001),PDTC處理可消除手術創(chuàng)傷所引起的這種效應(P0.05);在背景恐懼記憶測試中,手術創(chuàng)傷顯著性降低大鼠的呆滯反應時間(F4,52=14.871,P0.001),而PDTC處理可消除手術創(chuàng)傷所引起的這種效應(P0.05);在聲音恐懼記憶測試中,各因素對大鼠的呆滯反應時間均無顯著性影響(F4,52=1.853,P=0.134)。②手術創(chuàng)傷顯著增加術后24小時大鼠海馬內(nèi)IL-1β(F4,24=29.263,P0.001)、IL-6(F4,24=43.846,P0.001)等炎癥因子的表達、海馬細胞核內(nèi)NF-κB-p65(F4,24=42.694,P0.001)的表達、海馬內(nèi)active-MMP-9(F4,24=49.568,P0.001)的表達、海馬DG區(qū)和CA3區(qū)Iba-1(F4,24=0.127,P0.001;F4,59=13.298,P0.001)的表達及海馬CA3區(qū)血腦屏障的通透性(F4,44=11.687,P0.001),PDTC處理顯著消除手術創(chuàng)傷所引起的這些效應(P0.05)。單純的麻醉和PDTC處理對手術后24小時海馬組織內(nèi)IL-1β、IL-6、active-MMP-9的表達、海馬細胞核內(nèi)NF-κB-p65的表達、海馬DG區(qū)和CA3區(qū)Iba-1的表達、海馬CA3區(qū)血腦屏障的通透性均無顯著性影響(P0.05)。③麻醉和手術創(chuàng)傷對術后遠期(術后20天)大鼠海馬DG區(qū)和CA3區(qū)Iba-1的表達(F2,17=0.341,P=0.716;F2,17=0.38,P=0.69)及海馬組織內(nèi)IL-1β、IL-6等炎癥因子的表達(F2,17=0.444,P=0.65;F2,17=0.26,P=0.775)均無顯著性影響。 結論:手術創(chuàng)傷可導致血腦屏障功能破壞、海馬小膠質細胞激活、神經(jīng)炎癥反應及術后遠期認知功能障礙;丙泊酚-丁丙諾啡靜脈麻醉對血腦屏障功能、海馬小膠質細胞激活、神經(jīng)炎癥反應及術后遠期認知功能均無明顯影響;PDTC可抑制手術創(chuàng)傷引起的血腦屏障功能破壞、海馬小膠質細胞激活和神經(jīng)炎癥反應,并改善術后遠期的認知功能障礙;NF-κB-MMP-9信號通路激活參與手術創(chuàng)傷引起術后認知功能障礙的形成。
[Abstract]:Role of the first part of MMP - 9 in impaired memory - intensive function induced by propofol anesthesia
Objective : To investigate the effect of propofol anesthesia on memory enhancement after water maze training , and to clarify the role of MMP - 9 in the impairment of memory enhancement caused by propofol anesthesia .
Methods : Male adult SD rats were randomly divided into control group , propofol 75 mg / kg abdominal cavity injection group and 150 mg / kg intraperitoneal injection group ( n = 12 / group ) . The rats were given intraperitoneal injection of propofol ( 75 mg / kg , 150 mg / kg ) or 10 % fat emulsion ( 15 ml / kg ) at the end of training , and water maze memory test ( Probe test ) was performed after 24 hours . Another group of SD rats with the same month age was randomly divided into three groups . After crossing the adaptive period , a single spatial memory training of water maze was started , the corresponding dose of propofol or 10 % fat emulsion was injected into the abdominal cavity at the end of training , and then the hippocampal tissue samples of rats were collected 1 , 3 , 6 and 12 hours after injection respectively ( n = 6 / time point ) ;
In the control group , the intraperitoneal injection group and 150 mg / kg intraperitoneal injection group were respectively corresponding to one HC ( Home cage ) group ( n = 6 ) .
The expression of MMP - 9 in hippocampus of rats was determined by Western blot .
Results : 鈶
本文編號:1844979
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