异氟醚诱导的老龄小鼠术后认知功能障碍中海马神经炎性反应及机制

目的探讨异氟醚麻醉/手术后认知功能障碍的发生机制。方法18个月龄雄性C57BL6小鼠随机分为对照组和麻醉/手术组(1.5%~2.0%异氟醚麻醉2 h+腹腔探查术);Morris水迷宫实验检测两组小鼠麻醉/手术前和麻醉/手术后3 d认知水平变化;蛋白免疫印迹(Western blot)法检测两组海马组织Nod样受体家族包含Pyrin结构域蛋白3(NLRP3)炎症小体相关蛋白[NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase)-1]、补体C1q结合蛋白(C1QBP)、兴奋性突触后蛋白(PSD95)的表达水平;免疫荧光(Immunofluorescence)法观察两组海马组织小胶质细胞中NLRP3炎症小体活化情况;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测两组血清促炎因子白细胞介素(IL)-1b和脑源性神经营养因子(BDNF)的表达水平;投射电镜技术观察两组海马线粒体的形态变化;活性氧(ROS)检测试剂盒检测两组海马组织ROS表达水平。采用独立样本t检验或Mann-Withney检验分析两组间差异。结果Morris水迷宫结果显示,麻醉/手术组中小鼠逃避潜伏期长于对照组(53.8±9.3比25.6±6.2,t=-3.088,P<0.05),平台探索时间短于对照组(26.8±6.2比45.0±3.1,t=4.622,P<0.05);蛋白免疫印迹结果显示,麻醉/手术组小鼠海马NLRP3炎症小体相关蛋白NLRP3(1.20±0.18比0.95±0.07,t=-1.816,P<0.05)、ASC(2.03±0.33比1.65±0.05,t=-1.938,P<0.05)及Caspase-1(0.89±0.23比0.56±0.06,t=-2.392,P<0.05)表达水平高于对照组,C1QBP表达水平明显低于对照组(0.30±0.02比0.66±0.12,t=5.320,P<0.05),PSD95表达水平明显低于对照组(0.90±0.13比1.15±0.01,t=3.985,P<0.05);免疫荧光结果显示,麻醉/手术组中共定位于海马小胶质细胞的NLRP3荧光强度高于对照组;ELISA结果显示麻醉/手术组小鼠血清促炎因子IL-1b的表达水平高于对照组(2.26±0.87比0.61±0.19,t=-2.121,P<0.05),脑源性神经营养因子BDNF表达水平明显低于对照组(1.51±0.06比1.63±0.05,t=2.309,P<0.05);投射电镜观察到麻醉/手术组海马线粒体明显肿胀;试剂盒检测两组海马活性氧(ROS)含量结果显示,麻醉/手术组小鼠海马组织ROS含量明显高于对照组(1.04±0.05比0.92±0.06,t=-2.309,P<0.05)。结论异氟醚麻醉/手术能够引发神经炎性反应导致术后认知功能障碍的发生,其原因可能与抑制C1QBP的表达有关。