术后认知功能障碍(POCD)是指患者在经历手术后表现出以认知功能下降为代表的一系列临床症状表现。其发病原因是多种因素共同作用的结果。有研究报道手术因素是POCD的危险因素之一。在老年啮齿类动物中可以观察到手术诱导产生的认知功能损害可能与加重了神经炎症反应相关。手术过程中所产生的过多的氧自由基可以破坏细胞膜的结构和功能,打破细胞内外环境的平衡,造成细胞的异常死亡和组织破坏,从而损害一些组织器官,进而对认知功能产生损害。自由基清除剂依达拉奉具有高效的自由通过血脑屏障的能力,可以有效的改善脑卒中、脑外伤后出现的认知功能减退,提示依达拉奉有一定的脑保护作用。为进一步探讨依达拉奉对术后认知功能的影响及其作用机制,本研究通过建立成年大鼠认知功能障碍动物模型、观察依达拉奉对手术合并外周炎症的大鼠术后认知功能的影响以及相关氧化／炎症反应指标变化,以期明确依达拉奉对大鼠术后认知功能的改善作用是否与缓解氧化应激及减轻炎症反应相关。第一部分 成年大鼠认知功能障碍动物模型的建立目的：探讨单侧肾脏切除术合并LPS腹腔注射对SD成年大鼠认知功能的影响,以建立成年大鼠的认知功能障碍模型。方法：SD雄性大鼠60只,随机分为6组,每组10只。分别为对照组C组(安慰剂)、LPS腹腔注射组L组(LPS100pg/kg)、手术组S组(单侧肾脏切除术)、手术合并50μg/kgLPS组SL50组(术前1小时给予LPS 50pg/kg,然后行单侧肾脏切除术)、手术合并100μg/kgLPS组SL100组(术前1小时给予LPS 100μg/lg,然后行单侧肾脏切除术)和手术合并200pg/lgLPS组SL200组(术前1小时给予LPS 200μg/kg,然后行单侧肾脏切除术)。术前5天所有实验动物持续接受水迷宫定位航行训练并评价各组大鼠的学习记忆能力,术前1天进行条件恐惧的适应性训练。手术当天按照各组的处理方法进行操作,分别在术后3天及7天通过水迷宫实验和条件恐惧实验评价各时间点中学习记忆的认知功能的情况。结杲：Morris水迷宫测试,各组大鼠均可以快速准确的找到平台,各组大鼠间没有差异(p>0.05)。术后3天,SL100组和SL200组的目标象限停留时间较C组分别由29.14±6.88s缩短至19.64±8.28s和19.38±8.21 s(p<0.05)：,SL100组和SL200组的穿台次数较C组分别由3.44±1.51减少至2.40±1.58和2.22±1.64,但没有统计学意义如>0.05);SL100组和SL200组的平均工作记忆检测中的潜伏期较C组分别由9.59±10.14s延长至29.60±19.10s和30.21±18.42s(p<0.05)。而SL200组较SL100组在目标象限停留时间、穿台次数及潜伏期的变化均没有统计学意义(p>0.05);术后7天,各组大鼠间目标象限停留时间、穿台次数和工作记忆检测中的潜伏期均无差异(p>0.05)。术后3天的声音测试中,SL1OO组和SL200组较C组的僵直时间百分比分别由78.31±12.21减少至51.79±12.87和45.00±15.90(p<0.001),SL200组较SL100组的僵直时间百分比有所减少,但没有统计学差异(p>0.05);术后7天时,各组间大鼠在在声音测试中的僵直时间百分比均无差异(p>0.05)。情景测试中,术后3天SL100组和SL200组较C组的僵直时间百分比分别由70.38±19.60减少至29.60±9.98和21.26±8.72(p<0.01)：术后7天SL100组和SL200组较C组的僵直时间百分比分别由77.43±14.20减少至56.02±16.27和55.36±15.59(p<0.05)：SL200组较SL100组的僵直时间百分比在术后3及7天也有所减少,但均没有统计学意义(p>0.05)。结论：单侧肾脏切除术合并100μg/kg或200μg/kg的LPS腹腔注射均可以导致成年大鼠出现认知功能的减退,但SL100组与SL200组之间的认知功能相关指标的变化均没有统计学差异,因此我们选取了单侧肾脏切除术合并100μg/kg LPS腹腔注射作为成年SD大鼠的认知功能障碍模型。第二部分依达拉奉对手术合并外周炎症的大鼠术后认知功能的影响目的：以单侧肾脏切除术合并100μg/kg LPS腹腔注射作为成年SD大鼠的认知功能障碍模型.探讨依达拉奉对大鼠认知功能的影响。方法：SD雄性大鼠80只,随机分为4组,每组20只,每组又分为2个亚组,每组10只,为术后3天组和术后7天组。其中对照组C-P组(假手术后给予安慰剂分别至术后3天或7天)、单纯给药组C-E组(假手术后给予依达拉奉分别至术后3天或7天)、手术组S-P组(术前1小时给予LPS 100μg/kg,然后行单侧肾脏切除术,术后2h给予安慰剂分别至术后3天或7天)和手术+给药组S-E组(术前1小时给予LPS 100μg/kg,然后行单侧肾脏切除术,术后2h给予依达拉奉分别至术后3天或7天。)。术前5天所有实验动物持续接受水迷宫定位航行训练并评价各组大鼠的学习记忆能力,术前1天进行条件恐惧的适应性训练。手术当天按照各组的处理方法进行操作,在术后3天及术后7天分别对相应的组别进行行为学测试并处死取材,通过Morris水迷宫和条件恐惧评估各组大鼠的认知功能.检测各组大鼠的海马和前额皮层组织中的超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的水平以及小胶质细胞的状态。结果：术后3天,S-P组和S-E组较C-P组的平均目标象限停留时间分别由28.14±6.05s缩短至20.57±4.69s和27.32±6.19s,平均穿台次数为由3.20±1.62减少至2.22±0.98和2.71±1.70,平均工作记忆检测中的潜伏期由7.59±3.35s延长至28.83±19.46s和13.32±9.03s：S-P组的大鼠在空间探索实验和工作记忆检测中表现出明显的认知功能损害(p<0.05),而S-E组也出现了认知功能的减退,但较S-P组有明显的减轻(p<0.05)。术后3天的情景测试中,S-P组和S-E组较C-P组的僵直时间百分比由73.78±20.44分别减少至39.95±16.49和66.58±22.08。声音测试中,S-P组和S-E组较C-P组的僵直时间百分比为由73.16±22.58减少至44.31±13.07和71.04±26.15。同样地,S-P组在海马依赖性和非海马依赖性的条件恐惧测试中,也表现出认知功能水平下降(p<0.05)。而给予依达拉奉后,接受手术合并LPS腹腔注射的大鼠的认知功能得到明显的改善(p<0.05)。S-P组和S-E组大鼠的海马组织较对照组的SOD活性由102.8±38.31 U/mg protein分别下降至50.78±20.34 U/mg protein和71.37±20.23 U/mg protein (p<0.05), MDA水平由1.56±1.21nmol/mg protein分别增高至3.65±1.25 nmol/mg protein和1.89±0.83 nmol/mg protein (p<0.05):S-P组和S-E组大鼠的前额皮层组织较对照组的SOD活性由129.7±44.73U/mg protein分别下降至54.65±12.00U/mg protein和76.26±15.71U/mg protein (p<0.05), MDA水平由1.84±1.02nmol/mg protein分别增高至3.30±1.04nmol/mg protein和2.47±0.86 nmol/mg protein (p<0.05)。S-P组和S-E组大鼠的海马组织较对照组的单位面积内小胶质细胞数目由7.00±1.01分别增多至14.67±1.53和10.02±1.00(p<0.05),S-P组和S-E组大鼠的前额皮层组织较对照组的单位面积内小胶质细胞数目由7.12±1.00分别增多至16.67±3.22和10.33±1.53(p<0.05)。结论：依达拉奉通过减少脑内自由基和降低炎症反应保护脑功能,从而有效改善手术合并外周炎症所致的成年大鼠的认知功能障碍。第三部分依达拉奉对手术合并外周炎症的大鼠术后认知功能的改善作用的相关机制目的：探讨依达拉奉改善大鼠认知功能的相关作用机制。方法：将研究第二部分中各组的海马和前额皮层组织分别进行蛋白免疫印记测试,测定p-Akt、p-mTOR和EAAT3的蛋白表达情况,用免疫荧光染色测定突触素SYN-1的表达情况。结果：术后3天,S-P组和S-E组大鼠的海马组织中较对照组的p-Akt蛋白表达灰度比由0.73±0.03降低至0.42±0.05和0.54±0.05,S-P组和S-E组大鼠的海马组织中较对照组的p-mTOR蛋白表达灰度比由0.71±0.04降低至0.49±0.03和0.59±0.03,S-P组和S-E组大鼠的海马组织中较对照组的EAAT3蛋白表达灰度比由0.23±0.01降低至0.10±0.01和0.14±0.01;S-P组和S-E组大鼠的海马前额皮层组织中较对照组的p-Akt蛋白表达灰度比由0.97±0.18降低至0.51±0.03和0.88±0.09,S-P组和S-E组大鼠的前额皮层组织中较对照组的p-mTOR蛋白表达灰度比由0.48±0.04降低至0.19±0.14和0.38±0.10,S-P组和S-E组大鼠的前额皮层组织中较对照组的EAAT3蛋白表达灰度比由0.20±0.02降低至0.13±0.01和0.16±0.01。手术合并LPS腹腔注射诱导的大鼠的海马和前额皮层组织中p-Akt、p-mTOR和EAAT3的蛋白下降(p<0.05),而给予依达拉奉后,上述三种蛋白的表达较手术组明显升高(p<0.05)。S-P组和S-E组大鼠的海马组织中较对照组的突触素SYN-1密度均值由1.68±0.11降低至0.74±0.13和1.28±0.07(p<0.05),S-E组的突触密度较S-P组有所增加(p<0.05),而在前额皮层组织中各组间的突触素密度没有明显差异(p>0.05)。在术后7天,上述测试指标在各组间均没有明显差异(p>0.05)。结论：手术合并外周炎症所诱发的成年大鼠的POCD可以通过依达拉奉的抗炎和抗氧化作用有效改善,其作用机制可能与其维持了Akt/mTOR信号传导通路的活性、上调EAAT3的表达和改善突触的可塑性相关。