反复七氟烷暴露对新生大鼠海马细胞凋亡和远期学习记忆能力的影响

目的:探讨反复七氟烷暴露对新生大鼠海马细胞凋亡和远期学习记忆能力的影响及对PI3K/AKT通路的调控作用。方法:90只SD大鼠按随机数字表法分为对照组(25%的氧气)、1次暴露组(出生后第6日吸入3%的七氟烷、25%氧气)、3次暴露组(出生后第6、7、8日均吸入3%的七氟烷、25%氧气)、5次暴露组(出生后第6、7、8、9、10日均吸入3%的七氟烷、25%氧气)、5次暴露+740Y-P(PI3K激活剂)组(5次吸入七氟烷后腹腔注射0.02 mg/kg 740Y-P)。Morris水迷宫测定大鼠学习记忆能力;HE染色、透射电镜观察大鼠海马组织神经元形态及结构变化;TUNEL检测大鼠海马神经细胞凋亡情况;WB检测大鼠海马组织凋亡相关蛋白(Caspase-3、Bax、Bcl-2)及PI3K/AKT通路相关蛋白的表达。结果:与对照组和1次暴露组相比,3次暴露组和5次暴露组大鼠学习记忆能力严重降低,海马组织神经元形态及结构受到严重损害,海马神经细胞凋亡率增加(P<0.05),海马组织中Capase-3、Bax蛋白表达显著升高(P<0.05),Bcl-2蛋白表达、PI3K/AKT通路蛋白表达显著降低(P<0.05);随着七氟烷暴露次数的增加,大鼠学习记忆能力显著降低,海马神经元细胞受损严重,海马神经细胞凋亡率显著增加(P<0.05),PI3K/AKT通路蛋白表达显著降低(P<0.05);与5次暴露组相比,5次暴露+740Y-P组大鼠学习记忆能力、海马神经元结构得到一定的恢复,海马神经细胞凋亡率、Capase-3、Bax蛋白显著降低(P<0.05),Bcl-2蛋白表达、PI3K/AKT通路蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论:反复七氟烷暴露可显著降低新生大鼠的学习记忆能力并加重海马神经细胞凋亡,其机制可能是通过抑制PI3K/AKT通路发挥作用。