β淀粉样蛋白及神经炎症在氯胺酮所致认知功能障碍中的机制研究

氯胺酮是一种常用的全麻药，也是目前最常见的新型毒品之一。研究发现氯胺酮麻醉与滥用均可导致认知功能改变，其神经毒性作用引起麻醉和精神、毒理等领域学者的共同关注。申请人所工作过的美国麻省总院研究室在世界上首次证实全麻药可引起细胞凋亡和β-淀粉样蛋白(Aβ)生成增加，从而和认知功能障碍及阿尔茨海默病(AD)的发病可能存在相关性。申请人前期研究发现：异氟醚和七氟醚均可导致小鼠神经炎症；七氟醚可致新生鼠脑内Aβ生成；全麻药的毒性作用与脑内源性Aβ含量存在相关性。氯胺酮麻醉和滥用时神经毒性作用的具体机制目前尚不清楚。本项目将着重研究细胞凋亡、Aβ及肿瘤坏死因子-α、白介素-1β和白介素-6生成在氯胺酮导致小鼠认知功能改变中的作用，并探讨氯胺酮的神经毒性作用与使用剂量、时间、使用方式及小鼠年龄的关系，为预防和减少氯胺酮导致的中枢神经系统近期与远期损伤提供理论依据。

氯胺酮是一种常用的全麻药，也是目前最常见的新型毒品之一。有研究发现氯胺酮麻醉与滥用均可导致神经毒性作用及认知功能改变，但其具体机制尚不清楚。本项目着重研究细胞凋亡、突触功能损害、Aβ及肿瘤坏死因子-α、白介素-1β和白介素-6生成在氯胺酮导致小鼠认知功能改变中的作用，并探讨氯胺酮的神经毒性作用与使用剂量、时间、使用方式及小鼠年龄的关系。本研究发现氯胺酮短期注射（2.5mg/kg至40mg/kg采用单次注射、每隔2h重复注射1至6次）可导致Caspase-3活性增高，PSD-95表达下降，synaptophysin表达增加，TNF-α,IL-6,IL-1β表达增加，以上改变与剂量及注射次数相关；Aβ40表达无变化。8周龄C57BL/6野生型小鼠长期滥用可导致Caspase-3活性增高，Fluoro-Jade B染色阳性神经元增多，PSD-95表达减少，Synaptophysin表达增加，AMPA受体GluA1亚基蛋白及mRNA表达水平降低，GluA1 磷酸化位点p-S845和p-S831的蛋白表达水平降低，NMDA受体亚基NR1蛋白表达水平降低，且与注射剂量相关（60mg/kg组改变更明显）。足迹实验、旷场实验、强迫游泳实验、八臂迷宫、Morris水迷宫等行为学测试结果显示氯胺酮长期滥用可致小鼠共济运动、空间工作记忆、空间参考记忆损害，出现类似精神分裂症样症状，且与用药时长及剂量相关，转基因小鼠较野生型小鼠改变更为明显。原代培养海马神经元实验，氯胺酮组Caspase-3活性增高，TUNEL阳性细胞数增多，TNF-α,IL-6,IL-1β蛋白及mRNA表达增加，PSD-95及Synaptophysin表达下降，Aβ40含量增多，Z-VAD可以抑制氯胺酮引起的细胞凋亡，抑制Aβ生成的化学抑制剂L685,458预处理可以减少细胞凋亡。本项目研究成果显示氯胺酮注射可导致小鼠神经细胞凋亡、突触功能损害、Aβ生成增多、神经炎症产生及行为学改变，且与氯胺酮使用剂量、使用时长相关。本研究通过阐明氯胺酮所致的中枢神经系统近期损伤及远期认知功能的损害，对于临床合理使用氯胺酮，预防术后认知障碍提供理论依据；同时引起神经精神领域学者及社会工作者关注这种新型毒品的危害性，尤其是对最常见的青少年滥用者近期和远期的影响，具有重要的科学意义和深远的社会意义。