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目的:通过比较老龄大鼠麻醉和手术前后行为学的变化,探讨麻醉和手术对术后认知功能的影响;检测麻醉和手术前后老龄大鼠海马区TLR4及其下游关键因子的表达,探讨TLR4信号通路在麻醉手术后老龄大鼠术后认知功能下降的发生机制中的作用。方法:(1)22-23月龄雌性SD大鼠70只,随机分为对照组(C组),手术组(S1、S3、S7,即麻醉术后1、3、7天组,n=10),麻醉组(A1、A3、A7,即麻醉后1、3、7天组,n=10)。造模前进行6天Morris水迷宫重复空间记忆训练。在第7天,对手术组使用3%异氟烷诱导后行气管插管术,以2%异氟烷维持麻醉2小时,行脾脏切除术;对麻醉组仅给予3%异氟烷诱导后气管插管术及2%异氟烷维持麻醉2小时;对C组给予空氧混合气体吸入2小时。造模过程中监测各项生命体征。在手术/麻醉后第1、3、7天分别对S1和A1组、S3和A3组、S7和A7组进行反向测试,将平台移至对侧,比较各组与对照组潜伏时间、位移和游泳速度的差异。行为学测试完毕后立即处死,每组随即选5只取海马液氮保存,其余5只灌注固定后取大脑叠氮化钠保存备用。(2)应用免疫组化、免疫荧光双标、western blot及RT-PCR等方法检测麻醉手术前后大鼠海马区CA3区TLR4及其下游通路主要因子MyD88、TRIF、NF-κB及炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6等的表达,尼氏染色法观察海马区神经元的数量和形态改变。结果:(1)反向测试的结果显示,手术组的潜伏时间与位移明显增加,以S1组表现最为显著,这种增加在S3组虽然有所下降,但与对照组相比仍具有统计学差异。麻醉组也表现为潜伏时间与位移增加,但程度与持续时间均不及手术组,仅A1组的潜伏时间和位移与对照组相比有统计学差异。各组的游泳速度无明显差异。(2)免疫组化结果显示,手术后海马区小胶质细胞被激活,激活形态的小胶质细胞数量S1组最多。麻醉组海马区小胶质细胞也被激活,但数量少于对应时间点的手术组。免疫荧光显示TLR4在海马CA3区主要表达于小胶质细胞和神经细胞表面。手术后,TLR4在此两种细胞上均呈现高表达状态,在S1组出现表达高峰,此后逐渐下调至正常水平;麻醉后TLR4表达亦上调,但在对应时间点均低于手术组。Western blot和RT-PCR结果显示,海马CA3区TLR4、MyD88、TRIF、NF-κB及炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6等在手术及麻醉后都呈现表达增高的趋势,其高峰都出现在S1组和A1组,但麻醉组整体表达都明显弱于手术组。尼氏染色发现麻醉和手术前后海马CA3区神经元数量无明显变化。结论:(1)麻醉和手术都能引起老龄大鼠认知功能下降,手术所导致的认知功能下降程度更为严重;(2)手术引起TLR4信号通路激活导致中枢炎症的形成,损害神经元,这可能是引起老龄大鼠术后认知功能下降的机制之一。图11幅,表5个,参考文献106篇。