七氟烷麻醉对新生鼠树突棘发育及DNA甲基化调控机制研究

全麻药是否对患儿智力发育产生不良影响以及全麻药对中枢神经系统损伤的研究是近年来深受关注的热点问题。临床研究显示，患儿接受全麻后可发生较长时间的行为学改变和推理能力的下降；基础研究显示，吸入全麻药异氟烷以及静脉全麻药氯胺酮均可导致新生小鼠或新生大鼠神经细胞凋亡数量的明显增加。这些研究表明，全麻药可对中枢神经系统产生损伤作用。我们拟使用处于脑生长爆发期的新生大鼠和表达绿色荧光的转基因新生小鼠，通过与学习记忆相关的行为学测试、海马树突棘的密度与直径测量、DNA甲基转移酶和相关基因表达变化的测定以及完整离体海马的电生理记录等实验方法，研究新生动物从经历全身麻醉后直至生长到成年期的中枢神经系统发育的损伤机制，探讨临床常用的吸入全麻药七氟烷在临床相关浓度下对新生动物中枢神经发育和学习记忆能力的影响，为规避全麻药对新生儿中枢神经系统损伤的潜在风险提供基础研究线索和理论依据。

全麻药是否对发育期中枢神经系统产生影响，并导致患儿智力发育障碍是近年来深受关注的热点问题。本项目研究拟通过行为学测试、DNA甲基转移酶和相关基因表达变化的测定、分子生物学以及形态学等实验方法，研究新生动物从经历全身麻醉后直至成年后的中枢神经系统发育的损伤机制，探讨临床常用的吸入全麻药七氟烷对新生动物中枢神经系统发育和相关行为学的影响，为规避全麻药对新生儿中枢神经系统损伤的潜在风险提供基础研究线索和理论依据。. 在整个项目进行过程中，我们未能检测到DNA甲基转移酶和相关基因表达变化，同时我们通过基因测序也未能找到七氟烷导致中枢神经系统发育相关基因发生变化的证据。然而在分子水平我们检测到了前额叶皮层NMDA受体亚型，NR1 和NR2B的发育受到影响，最终导致青少年期自发活动增强的异常表现。同时，我们还观察到七氟烷可以显著增加新生大鼠皮层神经元的凋亡数目，但对于生理性凋亡特性并不产生影响。我们进一步证实了七氟烷引起的神经元凋亡是通过抑制AKT信号和增强蛋白磷酸酶1的活性，从而抑制了大脑核糖体蛋白S6的磷酸化，最终导致幼年神经元的凋亡。. 以上结果表明，出生早期七氟烷麻醉可以对中枢神经系统发育产生一定影响，继而产生远期异常行为效应。