ⅲ组mglurs调节剂对发育期七氟醚神经毒性的影响

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1、上海交通大学博士学位论文Ⅲ组mGluRs调节剂对发育期七氟醚神经毒性的影响姓名：王文元申请学位级别：博士专业：麻醉学指导教师：于布为201205上海交通大学博士学位论文III组mGluRs调节剂对发育期七氟醚神经毒性的影响中文摘要研究背景吸入性麻醉药七氟醚以其气道刺激性小、血流动力学平稳、血气分配系数小等临床特点，目前已经成为儿科临床麻醉中最常用的全身麻醉药。在成年的动物模型中有研究发现，七氟醚对缺血、缺氧及谷氨酸兴奋性损伤等有一定的神经保护作用。然而在中枢神经系统发育期，有报道提示七氟醚处理可引起广泛的神经细胞凋亡和持续到成年的学习记忆等高级认知功能损害，即：发育期七氟

2、醚神经毒性。临床资料的大样本回顾性研究也显示，接受过麻醉的患儿与学习记忆、社交等功能损害存在相关性。究其作用机制尚不明确。本研究拟探讨中枢神经系统发育期七氟醚神经毒性的作用机制及III组代谢性谷氨酸受体的调控作用。代谢性谷氨酸受体(mGluRs)依照其序列同源性特征、药理学特性及信号转导通路机制等可分为三组8型(I组：mGluRl、5；II组：mGluR2、3；III组：rnGluR4、6、7和8)。就III组mGluRs而言，mGluR4和mGluR7在海马脑区分布广泛；mGluR6主要分布在视网膜；mGluR8主要分布在嗅球、脑桥和梨状皮质等区域。已知激活III组mG

3、luRs可以缓解谷氨酸兴奋毒性、鱼藤酮及一氧化氮等引起的神经细胞凋亡。另外，激活III组mGluRs还可缓解阿尔茨海默病和帕金森氏病等多种神经细胞凋亡性疾病的行为学异常。III组mGluRs及其亚型是否对发育期全麻药神经毒性具有保护作用尚未见报道。丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路家族包括ERK、JNK及p38，在参与细胞的存活和凋亡调控过程中起重要作用。一般认为ERK参与细胞存活相关的信号转导过程，而JNK与p38则与细胞凋亡相关的调控过程相关联。已知在中枢神经系统发育期吸入麻醉药处理可抑制ERKl／2磷酸化水平、增加JNK磷酸化水平。同时，激活III组mGluRs

4、可增加ERKI／2的磷酸化水平。III组mGluRs可被其变构调节剂LAP4激动；可被MSOP所拮抗。由于缺少III组mGluRs亚型的变构调节剂，III组mGluRs在中枢神经系统发育期全麻药神经毒性的作用尚未明确。近期合成的mGluR4变构调节激动剂VU0155041及mGluR7变构调节激动剂AMN082使该领域的研究成为可能。2上海交通大学博士学位论文我们推测激活III组mGluRs(mGluR4和／或mGluR7)可缓解中枢神经系统发育期七氟醚神经毒性，并且ERKl／2MAPK信号转导通路可能起关键作用。研究方法离体模型采用体外培养7d的原代海马神经细胞；在体模

5、型采用出生后7d的SD幼鼠。应用MTT法检测七氟醚处理对海马神经细胞活性的影响。应用流式细胞仪检测七氟醚对离体培养的海马神经细胞凋亡的影响。同时，细胞凋亡检测应用TUNEL染色及凋亡细胞的形态学特征进一步验证。应用Westernblot检测Caspase-3、Bax及Bcl-2的蛋白表达水平，以探索七氟醚神经毒性的线粒体凋亡途径。检测ERKl／2、jNK及p38的磷酸化及总蛋白水平，以评估MAPK信号转导通路在七氟醚神经毒性中的作用。七氟醚处理对动物运动能力的影响应用Open-field评估。空间学习记忆功能应用Morris水迷宫进行检测。研究结果1、处理浓度为3％的七氟

6、醚可时问依赖性地导致离体海马神经细胞凋亡。七氟醚处理可增加Caspase一3及Bax的表达，降低Bcl一2的表达。2、应用LAP4或AMN082可缓解七氟醚神经毒性；应用MSOP可加重七氟醚神经毒性；应用VU0155041对七氟醚神经毒性无明显影响。3、七氟醚处理降低phospho—ERKl／2水平，增加phospho-JNK水平，对phospho—p38的影响不明显。应用ERKl／2抑制剂U0126可逆转LAP4或AMN082的神经保护作用；应用JNK抑制剂SP600125则无作用。4、应用AMN082可降低实验动物找到水迷宫平台的潜伏期：增加实验动物在目的象限的停留时

7、间；同时对运动能力无明显影响。研究结论七氟醚处理可导致中枢神经系统发育期海马神经细胞凋亡及空间学习记忆功能损害。mGluR7变构激动剂AMN082可缓解七氟醚神经毒性，其机制可能是通过增强ERKI／2MAPK信号转导通路，进而抑制线粒体凋亡途径实现。关键词细胞凋亡；七氟醚；MAPK信号通路；神经发育；神经毒性3上海交通大学博士学位论文TheeffectsofgroupIIImGluRsmodulatorsondevelopmentalsevofluraneneurotOxiCityBackgroundAbstractSevof