论文摘要
目的:观察术后大鼠学习与记忆功能的改变情况,检测大鼠海马组织病理学及超微结构改变,观察海马细胞凋亡状况,探讨新型抗炎药环氧化酶-2（Cyclooxygenase-2, COX-2）抑制剂对术后大鼠认知功能障碍（Postoperative cognitive dysfunction , POCD）的保护作用,为进一步研究POCD的发病机制与治疗奠定实验基础。方法:老年健康雄性SD大鼠40只（21-23月）,随机分为4组（10只/组）:单纯麻醉组（M组）、麻醉+手术组（MS组）、麻醉+COX-2抑制剂治疗组（MZ组）、麻醉+手术+COX-2抑制剂治疗组（MSZ组）。MZ组和MSZ组动物术前1天和术前1小时腹腔注射同一剂量COX-2抑制剂（用量0.13mg/100g）。大鼠腹腔注射1%戊巴比妥钠（用量0.3ml/100g）麻醉后实施上腹部手术,沿平行于左肋下缘0.3厘米处作1.5厘米长斜切口并深达腹腔。组织钳撑开腹壁肌肉组织后用拇指及食指提出一段长约5厘米的小肠至体外,用力捻压小肠,再将其还纳入腹腔,最后依次缝合腹膜、腹壁肌肉及皮肤。手术后6小时,手术后第2、3天每日重复给予同一剂量COX-2抑制剂（用量0.13mg/100g）2次/天,M组、MS组给予等剂量生理盐水。采用Morris水迷宫试验测试大鼠学习记忆功能,术前5天通过定位航行实验测定逃逸潜伏期,通过空间探索实验测定目标象限游泳路程与总游泳路程之比作为记忆成绩,术后1天、3天、7天重复上述实验。术后7天取脑,固定-脱水-包埋-切片。采用HE染色光镜观察海马组织病理学改变,采用TUNEL法检测海马细胞凋亡情况,透射电镜观察海马组织超微结构改变。结果:1. Morris水迷宫测试结果M组只在T1逃逸潜伏期延长,与麻醉前相比差异有统计学意义（P<0.05）,表明麻醉导致学习记忆能力下降;MS组在T1、T2、T3逃逸潜伏期均延长,与手术前相比均有统计学意义（P<0.05）,且在T2达到峰值,说明手术导致大鼠学习记忆能力下降;M组与MS组T2、T3逃逸潜伏期相比差异有统计学意义（P<0.05）;MZ组与M组相比只有T1逃逸潜伏期差异有统计学意义（P<0.05）;MSZ组在T1、T2、T3逃逸潜伏期均延长,与手术前相比均有统计学意义（P<0.05）,但是与MS组各时间段相比时间均缩短;MZ组与MSZ组各时间段逃逸伏期相比均有统计学意义（P<0.05）。2.大鼠海马HE染色,光镜观察各组大鼠大脑海马均可见因大脑炎症导致的死亡细胞,其中MS组的改变最为严重,细胞丢失最多,死亡细胞最多。3.大鼠海马细胞凋亡检测: TUNEL阳性细胞核染色后呈棕黄色,核固缩,呈不规则或圆形,阴性细胞呈蓝色;凋亡细胞在高倍镜下细胞缩小,核边聚、固缩;高倍镜下凋亡细胞计数:M组（3.2±1.0）、MS组（6.1±1.1）、MZ组（3.2±1.2）、MSZ组（4.0±1.2）;M组与MZ组比较（P>0.05）,差异无统计学意义;MS组与MSZ组比较（P<0.05）,差异有统计学意义;MS组与M组比较（P<0.05）,差异有统计学意义。4.透射电镜观察大鼠海马神经元成群排列,分布规则,细胞质较丰富,细胞器较多。（1）M组:细胞明显水肿,少数细胞细胞膜可见破损;可见线粒体、内质网明显水肿;（2）MS组:多数细胞细胞膜可见破损;可见大量线粒体、内质网明显水肿;（3）MZ组:细胞核球形,核膜清晰,染色质分布正常;可见少量线粒体、内质网、高尔基复合体,形态结构正常;（4）MSZ组:细胞水肿,少数细胞细胞膜可见破损;可见线粒体、内质网明显水肿,个别细胞可见染色质少量边集。神经元内线粒体计数:M组（22±5）、MZ组（22±5）、MS组（21±6）、MSZ组（22±6）,各组线粒体数差异无统计学意义（P>0.05）。结论:1.水迷宫实验显示MZ组与M组相比逃逸潜伏期和经过原平台所在象限游泳路程缩短;MSZ组与MS组相比逃逸潜伏期和经过原平台所在象限游泳路程缩短。提示:COX-2抑制剂可改善POCD大鼠学习记忆功能。2.光镜下可见MZ组与MSZ组海马神经元炎症反应与损伤程度较M组和MS组明显减轻。透射电镜下可见MZ组与MSZ组海马神经元线粒体水肿数目较M组与MS组明显减少。提示:COX-2抑制能有效减轻大脑海马炎症反映及神经元损伤,改善POCD大鼠学习记忆功能。3.细胞凋亡结果显示,MS组与M组比较,其细胞凋亡显著增加;MSZ组与MS组相比,其凋亡细胞数明显较少。提示:麻醉与手术均可导致海马神经元凋亡,麻醉并手术较单纯麻醉导致更严重的细胞凋亡,COX-2抑制剂可明显减轻海马神经元凋亡,对大鼠术后学习记忆功能具有保护作用。
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