丙泊酚麻醉后大鼠认知功能障碍的肌动蛋白重构机制的研究

人和动物接受丙泊酚麻醉后会出现认知功能障碍（POCD），老龄是唯一确定的诱发因素；麻醉也可能是引起POCD的重要原因，但其发生机制不明。已知细胞骨架是认知功能的重要底物，其中肌动蛋白（actin）的聚合／解聚过程直接影响神经系统突触可塑性，在记忆的发生和改变中发挥关键作用。丙泊酚可促进actin聚合，并影响actin结合蛋白的表达，因而我们推测丙泊酚麻醉后，POCD的发生可能与actin重构相关。因此，我们采用免疫细胞化学和共聚焦成像技术，结合行为学观察和电生理学研究，探讨丙泊酚麻醉后，大鼠海马神经元actin聚合水平的动态改变及其分子基础，以及actin特异性结构的形成，并比较青、老年大鼠间的异同，深入分析actin重构在POCD发生中的作用，为阐明丙泊酚麻醉后POCD的发生机制提供依据和研究思路，为POCD的预防、治疗和新药研发提供线索。

本课题经过为期三年的研究工作，所有内容已经按照预定计划按期完成。实验结果正在整理当中，部分结果已经整理成文。. 经过本次研究，我们首先明确丙泊酚麻醉后大鼠存在短期内学习记忆能力下降的情况，且与海马神经元内纤维多聚体型肌动蛋白含量显著增加有关；而大鼠学习记忆能力恢复程度与纤维多聚体型肌动蛋白含量动态下降趋势一致，则再次表明丙泊酚麻醉后肌动蛋白重构可能持续到麻醉后，并可能与学习记忆功能损害相关。在此基础上，我们又利用电生理技术观察到，大鼠海马脑片长时程增强（LTP）的斜率和幅值在丙泊酚麻醉后1，3，7天均有不同程度的下降；青年组大鼠的幅值和斜率在麻醉后14天可基本恢复至对照组水平；老年大鼠LTP的幅值和斜率在麻醉后14天仍未恢复。激光共聚焦结果进一步表明，丙泊酚麻醉后，予大鼠海马脑片theta节律（TBS）刺激后的15，30，及60min分别行低频刺激，F-actin水平均明显下降，老年组变化更为显著，再次提示丙泊酚麻醉后，认知功能的改变与肌动蛋白聚合水平及其稳定程度的下降导致的突触可塑性受损相关。. 利用原代培养的海马神经元，我们发现了丙泊酚孵育后,部分神经元的肌动蛋白形成Rod结构，但其中Cofilin1表达水平的增加并不显著。Rod结构的形成有可能是丙泊酚麻醉后，因肌动蛋白重构造成认知功能改变的又一个分子机制，但需要进一步研究深入探讨。. 综合上述结果，我们目前有理由认为，丙泊酚麻醉后，认知功能的损害与肌动蛋白聚合水平的改变及其稳定程度下降有关，这也是青老年大鼠认知损害持续时间不同的原因之一；Rod结构的形成也可能参与丙泊酚麻醉后，认知功能损害的分子机制。. 项目团队一直以来都在进行关于麻醉后认知功能改变的研究工作。本次结果不但对以往研究进行了完善和补充，且为今后工作奠定理论基础；而人员技术水平，工作能力和团队协作能力的明显提高，也为未来研究的进行提供保障。