發(fā)布時(shí)間：2017-03-21 23:06

  本文關(guān)鍵詞：丙泊酚對(duì)發(fā)育小鼠海馬齒狀回神經(jīng)干細(xì)胞的調(diào)控及其機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：研究背景:每年都有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的嬰幼兒在全身麻醉下安全實(shí)施外科手術(shù)或有創(chuàng)檢查。然而,越來(lái)越多可信的嚙齒類(lèi)和靈長(zhǎng)類(lèi)的動(dòng)物研究表明暴露于臨床常用的麻醉藥可對(duì)發(fā)育中的大腦產(chǎn)生神經(jīng)毒性,進(jìn)而導(dǎo)致遠(yuǎn)期的神經(jīng)認(rèn)知功能障礙產(chǎn)生。臨床流行病學(xué)研究證實(shí)4歲兒童多次實(shí)施丙泊酚麻醉后認(rèn)知功能障礙的發(fā)生率出現(xiàn)明顯增加。這些研究結(jié)果對(duì)目前安全使用于產(chǎn)科和兒科的全身麻醉藥丙泊酚提出嚴(yán)重質(zhì)疑。全身麻醉藥根據(jù)使用方式可分為吸入麻醉藥及靜脈麻醉藥,其主要通過(guò)改變NMDA和(或)GABA受體影響突觸傳遞進(jìn)而產(chǎn)生麻醉效應(yīng)。既往在體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提示抑制NMDA受體、激活GABA受體可對(duì)發(fā)育期大腦產(chǎn)生毒副作用。丙泊酚作為激活GABA受體起效的最典型的靜脈全麻藥物,因其毒副作用小、麻醉誘導(dǎo)起效快、代謝快且體內(nèi)無(wú)蓄積等優(yōu)點(diǎn),因而在臨床產(chǎn)科和兒科麻醉中廣泛使用。目前臨床上關(guān)于使用丙泊酚麻醉導(dǎo)致產(chǎn)生遠(yuǎn)期學(xué)習(xí)記憶功能障礙的存在爭(zhēng)議,在體研究證實(shí)丙泊酚對(duì)發(fā)育中大腦的神經(jīng)元有促凋亡作用,反復(fù)多次應(yīng)用丙泊酚可導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞凋亡數(shù)量增多,進(jìn)而引起成年后學(xué)習(xí)記憶能力受損。但目前臨床和基礎(chǔ)研究顯示丙泊酚影響學(xué)習(xí)、記憶力的機(jī)制仍未明確,尤其是針對(duì)發(fā)育期大腦的功能形成及對(duì)遠(yuǎn)期學(xué)習(xí)、記憶力影響的研究尚未深入開(kāi)展。海馬是參與認(rèn)知、學(xué)習(xí)和記憶等腦高級(jí)功能的重要腦區(qū),也是在生后哺乳動(dòng)物包括人類(lèi)都能觀察到存在神經(jīng)干細(xì)胞持續(xù)產(chǎn)生即神經(jīng)發(fā)生的主要腦區(qū)之一。研究表明海馬齒回顆粒下區(qū)神經(jīng)干細(xì)胞的神經(jīng)發(fā)生對(duì)腦功能發(fā)育和遠(yuǎn)期行為關(guān)系密切。發(fā)育期海馬內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞可通過(guò)自我增殖來(lái)維持不斷的神經(jīng)發(fā)生,同時(shí)干細(xì)胞的突起可以起到支架作用引導(dǎo)神經(jīng)元的遷移與成熟。調(diào)控發(fā)育期海馬齒狀回神經(jīng)干細(xì)胞的因素將是調(diào)控其遠(yuǎn)期功能形成的關(guān)鍵靶點(diǎn)。研究表明麻醉藥神經(jīng)毒性引起的認(rèn)知功能障礙與藥物暴露的時(shí)期密切相關(guān),麻醉藥物所致的神經(jīng)元凋亡通常出現(xiàn)在出生后2周,在出生后7天時(shí)達(dá)高峰。既往研究發(fā)現(xiàn)丙泊酚單次劑量注射與重復(fù)劑量注射均可導(dǎo)致發(fā)育期大腦神經(jīng)元凋亡及退化;最新的研究表明丙泊酚可以通過(guò)損害成年海馬新生神經(jīng)元的存活與成熟調(diào)節(jié)海馬的神經(jīng)發(fā)生;此外丙泊酚可顯著減少月齡三個(gè)月大鼠海馬齒狀回神經(jīng)元的分化,增加星形膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量;然而體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)丙泊酚臨床相關(guān)劑量可增加神經(jīng)干細(xì)胞向不同類(lèi)型神經(jīng)元的轉(zhuǎn)化。由此看來(lái),不同劑量的丙泊酚或者不同時(shí)期應(yīng)用丙泊酚對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響存在不同的效應(yīng)。因此,對(duì)于處在腦發(fā)育高峰期(出生后7天,即p7)的小鼠,丙泊酚對(duì)其海馬功能形成的影響仍有待考究;全麻藥丙泊酚是否通過(guò)調(diào)控海馬齒狀回干細(xì)胞進(jìn)而影響機(jī)體認(rèn)知功能目前尚不清楚。闡明丙泊酚對(duì)發(fā)育機(jī)體海馬的神經(jīng)干細(xì)胞的影響及機(jī)制,將為臨床嬰幼兒期丙泊酚麻醉后出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙提供新機(jī)制,同時(shí)為臨床產(chǎn)科及兒科麻醉中合理用藥及相關(guān)疾病的診斷和治療提供新的思路。研究方法:研究運(yùn)用7日齡小鼠(p7),單次腹腔注射丙泊酚30mg/kg(prop(30mg/kg))、60mg/kg(prop(60mg/kg))或者同體積的脂肪乳劑(vehicle)建立模型。通過(guò)免疫組化檢測(cè)干細(xì)胞增殖特異性抗體標(biāo)記物brdu、sox2及干細(xì)胞特異性抗體nestin、blbp在海馬齒狀回的表達(dá),并進(jìn)行比較分析,明確發(fā)育期丙泊酚暴露對(duì)海馬齒狀回中干細(xì)胞的影響。同時(shí)通過(guò)研究分析星形膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物gfap、小膠質(zhì)細(xì)胞iba-1的改變?cè)u(píng)估早期丙泊酚暴露對(duì)海馬齒狀回中神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的影響。此外,通過(guò)westernblot檢測(cè)海馬中sox2蛋白的表達(dá)差異驗(yàn)證發(fā)育期丙泊酚暴露對(duì)海馬齒狀回中干細(xì)胞增殖能力的影響,并通過(guò)檢測(cè)akt,pakt,erk1/2,perk1/2海馬中蛋白表達(dá)差異探討丙泊酚暴露對(duì)早期海馬齒狀回干細(xì)胞的作用分子機(jī)制。研究結(jié)果:1.采用細(xì)胞增殖相關(guān)的特異性抗原標(biāo)記物brdu與sox2檢測(cè)丙泊酚對(duì)p7小鼠海馬齒狀回中干細(xì)胞增殖的影響。免疫組化結(jié)果顯示相對(duì)于vehicle組,prop(30mg/kg)組海馬齒狀回中brdu(+)、sox2(+)數(shù)量減少無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而prop(60mg/kg)組中brdu(+)、sox2(+)數(shù)量出現(xiàn)顯著性減少;不同劑量藥物組間比較存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,prop(60mg/kg)組中brdu(+)、sox2(+)下降更明顯。2.通過(guò)檢測(cè)早期神經(jīng)干細(xì)胞特異性抗體標(biāo)記物(nestin、blbp)比較丙泊酚處理發(fā)育小鼠后海馬齒狀回內(nèi)干細(xì)胞的特征變化,免疫熒光發(fā)現(xiàn)prop(60mg/kg)組海馬內(nèi)神經(jīng)干細(xì)胞的數(shù)量下降且部分長(zhǎng)突起受損,預(yù)示高劑量丙泊酚可損傷發(fā)育小鼠海馬神經(jīng)干細(xì)胞形態(tài)。3.免疫熒光結(jié)果表明Prop(60mg/kg)組海馬齒狀回中標(biāo)記星形膠質(zhì)細(xì)胞的GFAP數(shù)量較Vehicle組明顯減少,Prop(30mg/kg)組中GFAP數(shù)量無(wú)明顯改變;小膠質(zhì)細(xì)胞的特異性抗體Iba-1的免疫熒光結(jié)果顯示Prop(60mg/kg)與Prop(30mg/kg)組均顯著性降低海馬齒狀回中小膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量。4.Western blot結(jié)果表明:丙泊酚藥物處理組海馬中Sox2蛋白表達(dá)降低,統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)Vehicle組與Prop(60mg/kg)組及Prop(30mg/kg)組之間Sox2蛋白表達(dá)均存在顯著性差異。5.Western blot結(jié)果表明:丙泊酚處理組海馬中Akt及Erk表達(dá)水平無(wú)明顯改變,而pAkt及pErk表達(dá)水平下調(diào),Prop(60mg/kg)組中下調(diào)更為顯著。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明,Prop(30mg/kg)與Prop(60mg/kg)組較Vehicle組相比海馬中pAkt水平分別下降26%和49%,pErk表達(dá)水平分別下調(diào)43%和61%。研究結(jié)論:1.丙泊酚抑制發(fā)育小鼠海馬齒狀回干細(xì)胞增殖,且呈劑量相關(guān)性。2.丙泊酚降低發(fā)育小鼠海馬齒狀回干細(xì)胞的表達(dá)及改變其形態(tài)特征。3.丙泊酚抑制發(fā)育小鼠海馬星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的活化,且呈劑量相關(guān)性。4.丙泊酚抑制發(fā)育小鼠海馬AKT及ERK信號(hào)通路的活化。
【關(guān)鍵詞】：丙泊酚 齒狀回 神經(jīng)干細(xì)胞 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞 海馬
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R726.1
【目錄】：

• 縮略語(yǔ)表4-5
• 英文摘要5-9
• 中文摘要9-12
• 第一章 前言12-15
• 1.1 選題緣由12
• 1.2 研究背景12-13
• 1.3 研究意義13-14
• 1.4 研究?jī)?nèi)容14
• 1.5 研究方法14-15
• 第二章 丙泊酚對(duì)發(fā)育小鼠海馬齒狀回神經(jīng)干細(xì)胞的調(diào)控及機(jī)制研究15-34
• 2.1 材料和方法15-23
• 2.2 結(jié)果23-30
• 2.3 討論30-32
• 2.4 小結(jié)32-34
• 全文總結(jié)34-35
• 參考文獻(xiàn)35-39
• 文獻(xiàn)綜述 全身麻醉藥對(duì)發(fā)育中大腦的影響研究進(jìn)展39-53
• 參考文獻(xiàn)46-53
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文53-54
• 致謝54

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本文編號(hào)：260439