新生期接触静脉麻醉药小鼠成年后学习记忆能力的变化及其神经干细胞机制研究

全身麻醉药的新生期神经毒性已成为人们广泛关注的热点问题。动物实验显示新生期接触全麻药导致快速发育期大脑神经元广泛凋亡、树突棘发育异常和突触形成受损；临床研究发现婴幼儿经历全身麻醉与以后的认知功能损害和行为异常具有显著关联。我们预实验结果表明新生期接触氯胺酮导致成年后小鼠学习记忆能力明显下降，并且氯胺酮显著抑制了体外培养海马神经干细胞的增殖，而神经干细胞参与的神经发生在中枢神经快速发育和成熟中发挥关键作用，提示静脉麻醉药很可能通过抑制神经干细胞的功能导致新生期中枢神经毒性。本项目将从动物和体外水平系统研究新生期小鼠接触临床小儿麻醉常用的分别主要作用于NMDA-R和GABAA-R的氯胺酮和丙泊酚对成年后学习记忆能力的影响，并深入探讨其海马神经干细胞参与的神经发生机制。对进一步认识全麻药的新生期中枢神经毒性和机理，寻找防治麻醉药神经毒性的新途径，提高临床小儿麻醉的安全性具有重要的理论和临床意义。

氯胺酮是小儿麻醉常用的静脉麻醉药，最近研究表明氯胺酮能够使新生期大鼠脑产生广泛的神经凋亡并导致长期的学习记忆能力受损，但是氯胺酮对新生期大鼠神经发生的影响却尚未明确。神经干细胞增殖及分化为神经元和星形胶质细胞是神经发生的起始阶段，而海马神经干细胞参与的神经发生对空间学习与记忆具有重要作用。本项目研究了氯胺酮对新生期大鼠海马神经干细胞体外增殖的影响和相关机制，并且探讨了氯胺酮对脂多糖刺激的星形胶质细胞活化的影响及相关机制。结果表明：MTT法和BrdU掺入法均显示氯胺酮能显著抑制神经干细胞增殖，降低神经干细胞内Ca2+浓度，并且显著抑制了PKC-α和ERK1/2的磷酸化。另外，氯胺酮显著抑制了LPS刺激的星形胶质细胞TLR4受体的表达和NF-κBp-65亚基的磷酸化，并且显著抑制了LPS刺激的星形胶质细胞表达GFAP和释放促炎细胞因子IL-1β, IL-6和TNF-α。在当前的实验条件下，氯胺酮可能通过降低神经干细胞内钙离子浓度及抑制PKC-α和ERK1/2的磷酸化抑制神经干细胞的增殖。另外，氯胺酮可能通过下调TLR4表达和NF-κB磷酸化抑制LPS刺激的大鼠脊髓星形胶质细胞活化。该研究为从神经发生角度探讨全麻药新生期中枢神经毒性和机理提供了新的思路。对寻找防治麻醉药神经毒性的新途径，提高临床小儿麻醉的质量和安全性具有重要的理论和临床意义。