5-HT受体介导的CREB信号通路在七氟烷对术后认知功能影响中的作用

Postoperative cognitive dysfunction(POCD) is a commonly postoperative complication in the elderly patients and affects the quality of life of the patients seriously.Anesthesia is a major risk factor of POCD in elderly.Currrently,the machanism of sevoflurane effect on cognitive function is unclear,according to the report,sevoflurane may cause the changes of 5-ht,then some scholars thought that 5-ht may be target of POCD during inhaled anesthesia,but this view is uncertain. In preliminary studies, we have established the rat model of POCD through sevoflurane induction and detected the expression of 5-ht1a,5-ht3 in the hippocampus successfully..Based on the rat model,this project will exam the expression of cAMP,PKA,CAMKII,Ca2+,CREB,5-ht1a and 5-ht3 through the method of cellular biological and molecular biological method,in order to illustrate the underlying regulatory mechanism.Then, we will observe its effect on the delay and treatment of POCD by blocking 5-ht1a,5-ht3 and CREB pathway, so as to provide new ideas for treatment of POCD and lay the foundation for further research.

术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction,POCD）是老年患者术后常见的神经系统并发症，严重影响患者术后生活质量，而麻醉是老年患者POCD发生的主要危险因素。目前七氟烷对认知功能影响的机制尚不明确，研究报道七氟烷能引起5-HT的变化，因此有学者提出5-HT可能是七氟烷致POCD的作用靶点，但此观点尚无定论。前期研究中，我们在建立七氟烷致POCD动物模型的基础上，成功检测出海马区5-HT1A、5-HT3表达上调，本研究将在动物模型基础上，通过分子生物学、细胞学实验等检测手段，研究5-HT受体介导的CREB通路中cAMP、PKA、CAMKII、CREB及Ca2+的表达变化，以阐明5-HT受体在七氟烷致POCD过程中的作用及机理，通过拮抗5-HT受体及CREB通路，观察其对POCD的延缓和治疗作用，为POCD的防治提供新的思路，也为进一步研究奠定基础。

术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction,POCD）是老年患者术后常见的神经系统并发症，不仅严重影响患者术后生活质量，还加重个人经济负担和社会医疗投入。研究表明长时间或多次重复吸入七氟醚可导致认知功能受损，但目前其对认知功能影响的具体分子机制尚不明确。2006年Whitting等首次提出5-HT可能是吸入麻醉药影响认知功能的靶点，随后 Roberts等研究证实此观点。前期研究中，我们在建立七氟醚致POCD动物模型的基础上发现海马组织中参与学习记忆过程的5-HT1A受体、5-HT3受体改变，但5-HT受体的改变又是如何导致POCD的具体机制尚不清楚，因此本课题以神经细胞内分子信号通路为切入点，在动物模型和离体细胞学实验的基础上，通过Western blot和RT-PCR技术进一步探索5-HT受体介导的CREB通路在七氟烷致认知功能障碍中的作用机制。在体研究结果：七氟醚组与对照组相比在麻醉后1 d逃避潜伏期和游泳距离延长，原平台穿越次数减少，第Ⅱ象限平台停留时间减少，证实老龄大鼠POCD模型制备成功，Western blot和RT-PCR结果显示与对照组相比七氟醚组海马区CaMKII、p-CaMKII、cAMP、PKA、CREB及p-CREB表达下调(P<0.05)，同时5-HT1A受体和5-HT3受体表达下调；随后通过针对性的给予对应5-HT受体拮抗剂后发现，老龄认知功能障碍大鼠的空间学习和记忆能力有一定的改善，海马区5-HT1A受体、5-HT3受体表达增高，激活下游CaMKII/CREB和cAMP/PKA/CREB信号通路(P<0.05)，细胞学实验研究更进一步证实此结果。综上，本研究表明海马区5-HT1A、5-HT3 受体表达下调参与七氟醚致老龄大鼠POCD的发生；5-HT1A、5-HT3受体表达下调可抑制神经细胞内CaMKII/CREB和cAMP/PKA/CREB信号通路活化导致认知功能障碍；5-HT1A和5-HT3受体拮抗剂具有部分逆转效应。因此，本项目证实5-HT1A、5-HT3受体介导的CREB信号通路在七氟烷致POCD中的分子机制，为今后进一步研究及临床应用奠定基础，同时为POCD的预防和处理提供新的思路。