Hippo/MST1对老龄围术期小鼠认知功能的影响及机制

目的探讨MST1激活对老龄围术期神经认知障碍(PND)小鼠学习记忆功能的影响及可能机制。方法将48只老年雄性C57BL/6J小鼠随机分为假手术组(Sham组)和手术组(PND组),每组24只,胫骨骨折髓内钉固定术制备PND模型,术前6 d连续对小鼠行水迷宫定位航行训练,术后1、5、7、14 d行空间探索实验检测小鼠逃避潜伏期、目标象限停留时间百分比、穿台次数,评估小鼠的记忆能力。水迷宫实验结束后立即将动物处死,Western blot检测脑海马组织P-MST1、MST1的表达。另将40只小鼠随机分为4组(n=10):Sham组、PND组、PND+Vehicle组、PND+XMU-MP-1组。麻醉前半小时和术后每天于相同时间点腹腔注射XMU-MP-12 mg·kg^(-1),连续7 d,PDN+Vehicle组于相同时间点腹腔注射等量溶剂。术后第7天对各组小鼠行水迷宫空间探索实验后立即处死取材,Western blot法检测小鼠海马组织P-MST1、MST1表达,ELISA法检测小鼠海马组织匀浆液TNF-α、IL-1β水平。结果造模结果(水迷宫空间探索实验)显示,与Sham组相比,PND组小鼠在术后1、5、7 d的潜伏期延长,目标象限停留时间百分比缩短,穿台次数减少(P均<0.01);术后14 d基本恢复正常水平(P>0.05),老龄小鼠的游泳速度无变化。Western blot结果显示,与Sham组比较,术后1、5、7、14 d老年PND小鼠海马区P-MST1表达均升高(P均<0.01),术后第7天P-MST1达峰值,术后第14天P-MST1表达较第7天下降。与Sham组比较,MST1总蛋白的表达无变化(P>0.05)。使用XMU-MP-1阻止P-MST1蛋白表达后,水迷宫空间探索结果显示,与PND组比较,PND+XMU-MP-1组小鼠逃避潜伏期缩短,目标象限停留时间百分比延长,穿台次数增加(P均<0.05)。Western blot检测结果显示,与PND组比较,PND+XMU-MP-1组P-MST1的蛋白表达降低(P<0.05)。ELISA实验结果显示,与Sham组相比,PND组小鼠术后第7天海马组织匀浆液中TNF-α、IL-1β水平升高(P均<0.05)。与PND组相比,PND+XMU-MP-1组老龄PND小鼠海马组织TNF-α、IL-1β的表达水平降低(P均<0.05)。结论抑制老年PND小鼠海马中MST1异常活化,可改善其认知障碍,其机制可能与下调海马区炎性因子表达有关。Hippo/MST1激活可能是PND发病的重要机制之一。

Ghrelin对围术期神经认知障碍小鼠术后海马氧化应激及炎性反应的影响

目的 研究Ghrelin对围术期神经认知障碍(PND)小鼠术后海马氧化应激及炎性反应的影响。方法 选择SPF级健康雄性C57BL/6J小鼠作为实验动物。通过水迷宫定位航行训练检测小鼠学习能力,将经挑选合格的小鼠随机分为Sham组、PND组、PND+Vehicle组和PND+Ghrelin组,每组12只。Sham组小鼠予腹腔注射5%水合氯醛麻醉后,切开小腿胫骨侧皮肤后缝合,不做任何手术和治疗措施,术毕予利多卡因胶浆镇痛。PND组小鼠予腹腔注射5%水合氯醛麻醉后行胫骨骨折髓内固定术,术毕予利多卡因胶浆进行术后镇痛,不予其他治疗干预。PND+Ghrelin组小鼠行胫骨骨折髓内固定术,操作方式同PND组,但在麻醉前2 h和苏醒后予腹腔注射Ghrelin(80μg/kg),1次/d,连续7 d。PND+Vehicle组小鼠在麻醉前2 h和苏醒后予腹腔注射0.9%生理盐水(1.6 ml/kg),1次/d,连续7 d,其余干预措施同PND+Ghrelin组。术后第7天通过水迷宫空间探索实验测试四组小鼠的记忆能力。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清中环氧合酶-2(COX-2)、高迁移族率蛋白B1(HMGB1)水平。通过ELISA和Western blot实验分别检测海马组织中丙二醛(MDA)、总超氧化物气化酶(T-SOD)和COX-2、HMGB1水平。结果 与Sham组比较,PND组、PND+Vehicle组和PND+Ghrelin组的逃避潜伏期更长,60 s内逃逸平台进入次数、目标象限停留时间占比降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与PND组比较,PND+Ghrelin组的逃避潜伏期显著缩短,60 s内逃逸平台进入次数、目标象限停留时间占比升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与Sham组比较,PND组、PND+Vehicle组、PND+Ghrelin组血清和海马组织的COX-2、HMGB1水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与PND组相比,PND+Ghrelin组血清和海马组织的COX-2、HMGB1水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与Sham组比较,PND组、PND+Vehicle组、PND+Ghrelin组海马组织的MDA水平升高、T-SOD水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与PND组比较,PND+Ghrelin组海马组织MDA水平降低、T-SOD水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论Ghrelin对PND小鼠具有保护作用,其机制可能与改善术后炎症及氧化应激反应有关。