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局部麻醉药(简称局麻药)根据其化学结构,分为酰胺类和酯类,常用于临床麻醉。然而,大量研究表明,在多种类型细胞实验中,长时间或高浓度使用局麻药,会产生细胞毒性。在临床应用,也有关于局麻药毒性作用的报道。尽管局麻药临床浓度所致毒性发生率很低,但一旦发生,会产生严重并发症。尤其是脊髓麻醉后产生的短暂神经综合征、持续性腰骶神经病变,以及最严重并发症马尾综合征,多年来引起广泛关注。对这些并发症的发生,局麻药的神经毒性被认为是主要因素。然而,局麻药神经毒性的确切机制,目前仍未可知。既往已有关于多种局麻药神经毒性大小的研究,但是对两种类型局麻药(酰胺类-布比卡因,酯类-普鲁卡因)所致神经毒性机制是否具有差异的全面性探索,目前国内外仍未见报道。基于此,我们设计本课题。目的1.探索布比卡因和普鲁卡因对SH-SY5Y细胞活力的影响。2.比较布比卡因和普鲁卡因对SH-SY5Y细胞和DRG神经元细胞产生神经毒性机制的异同。方法1.分别用不同浓度布比卡因和普鲁卡因处理SH-SY5Y细胞,随后使用CCK-8实验和LDH实验分别检测细胞活力和细胞毒性,用曲线拟合计算两种药物LD50值,选取该值作为后续细胞模型的药物浓度。2.分别使用布比卡因和普鲁卡因LD50值浓度处理SH-SY5Y细胞。随后,使用Rhod-2-AM探针检测线粒体内钙离子含量,JC-1试剂盒检测线粒体膜电位变化,两者共同反映细胞内线粒体功能;使用DCFH-DA探针检测细胞内过氧化物含量,DHE探针检测细胞内超氧化物含量,两者共同反映细胞内氧化应激水平;使用彗星实验检测DNA损伤,Western Blot实验检测DNA损伤标志蛋白p-γ-H2AX含量,两者共同反映DNA损伤;使用TUNEL实验检测细胞凋亡,Western Blot 实验检测凋亡相关蛋白 cleaved caspase3、cleaved caspase9 含量,两者共同反映细胞凋亡情况。上述检测也在DRG神经元上进行验证。结果1.布比卡因和普鲁卡因均明显降低SH-SY5Y细胞活力,并呈剂量依赖性。2.布比卡因和普鲁卡因均显著诱导细胞线粒体内钙超载、线粒体膜电位下降、氧化应激爆发、DNA损伤以及凋亡产生(P<0.05)。在细胞线粒体损伤和凋亡水平上,两药物组间无显著差异(P>0.05)。但布比卡因比普鲁卡因诱导细胞产生更多超氧化物,早期DNA损伤程度更严重,而普鲁卡因比布比卡因诱导细胞产生更多过氧化物(P<0.05)。结论布比卡因和普鲁卡因产生神经毒性的机制可能涉及细胞线粒体功能失调、氧化应激爆发、DNA损伤以及凋亡。两种药物诱导产生超氧化物和过氧化物含量不同,提示我们不同类型局麻药产生神经毒性机制可能通过不同途径。我们可基于各自不同的毒性机制,实现个体化和靶向性治疗。