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研究背景:吸入麻醉药具有一定的镇痛作用,并因其可控性好、血流动力学稳定等优点在儿科手术中得到广泛应用。而目前所有的吸入麻醉药物中异氟醚的应用最为广泛。大量临床回顾性研究表明,三岁之前的有过异氟醚暴露史的患儿在成年以后更容易发生学习障碍。神经生物学研究表明,空间学习和记忆过程的形成主要依靠出生后海马齿状回部位的正常神经细胞发生。近年来关于对啮齿动物的研究显示,异氟醚对处于发育期大脑的海马具有一定的神经毒性作用。这些作用包括能够抑制神经干细胞的增殖,引起神经元退行性变以及与海马相关的空间学习和记忆能力损害,但其机制尚不明确。调节哺乳动物神经系统发育的重要通路即经典的Wnt信号通路,在维持神经元细胞的正常功能、调控神经干细胞的增殖并且协调细胞迁移等方面起到了重要作用。Wnt信号通路中的两个关键因子包括磷酸化的糖原合成酶激酶(P-GSK-3β)和β-连环素(β-catenin),其表达水平或者活性的变化均会影响Wnt目的基因的表达,进而影响神经干细胞的正常功能。有研究表明P-GSK-3 β表达水平的下降与静脉麻醉药氯胺酮引起的发育期神经毒性有关,而P-GSK-3 β和β-catenin是否在异氟醚的发育期神经毒性中发挥作用尚无明确研究。研究目的:1、探讨吸入不同浓度的异氟醚对发育期SD大鼠海马细胞中的P-GSK-3 β β-catenin 表达的影响。2、探讨吸入不同浓度的异氟醚对发育期SD大鼠海马齿状回神经干细胞增殖的影响。研究方法:选取出生后7天、体重15～20g的SD大鼠48只随机分为4组(n=12):模拟麻醉组(C组)、0.5%异氟醚组(I0.5组)、1%异氟醚组(I1组)、1.5%异氟醚组(I1.5组)。C组吸入30%氧气4h,I0.5、I1、I1.5、组在与C组相同吸氧条件下分别吸入0.5%、1%、1.5%浓度的异氟醚4h。其中,从各实验组随机选取6只大鼠于麻醉开始前即刻腹腔注射5-溴脱氧尿苷(BrdU)200mg/kg,用以检测海马齿状回神经干细胞的增殖情况。于麻醉结束后6h处死实验动物并分离海马组织,采用免疫组织化学法检测海马齿状回BrdU阳性细胞数的变化,采用Western blot法检测海马β-catenin、P-GSK-3 β蛋白表达量的变化。研究结果:1、Western blotting检测β-catenin、P-GSK-3 β表达与C组相比,I0.5组大鼠海马β-catenin、P-GSK-3 β表达差异无统计学意义(P>0.05);I1组、I1.5组大鼠海马β-catenin、P-GSK-3β表达下调,差异具有统计学意义(P<0.05)。2、新生大鼠海马齿状回神经干细胞增殖情况SD大鼠海马的神经干细胞主要集中于齿状回的门区和颗粒细胞下区,对这两个区域的BrdU阳性细胞进行计数。与C组相比,I0.5组大鼠海马齿状回BrdU阳性细胞数的差异无统计学意义(P>0.05),I1组、I1.5组大鼠海马齿状回BrdU阳性细胞数减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:我们通过本实验观察并比较不同浓度的异氟醚对大鼠海马齿状回神经干细胞增殖情况以及β-catenin、P-GSK-3β表达的影响,发现较高浓度(1%和1.5%)的异氟醚能够抑制新生大鼠海马齿状回神经干细胞的增殖,而低浓度(0.5%)的异氟醚对此影响不明显。其机制可能与GSK-3 β磷酸化及β-catenin表达受到抑制有关。