[目的]术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction, POCD)是手术、麻醉等多因素引起的中枢神经系统并发症,严重影响患者的生活质量,给家庭和社会带来沉重负担。由于POCD不仅发病机制非常复杂,而且对其机制的研究也众说纷纭,在流行病学、病因学、发病机制、预防和治疗等方面均存在众多未知领域。因此,研究POCD具有重要的医学意义和社会意义。异氟烷是临床上应用非常普及的吸入麻醉药之一,有研究报道异氟烷麻醉后对术后认知功能减退影响明显,但机理仍不清楚。与其他疾病的发生一样,丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAPKs)信号转导通路可能参与认知功能障碍的发生及发展过程。p38MAPK是MAPKs家族中重要的一员,他参与细胞增殖、凋亡和分化,在神经细胞凋亡过程中起重要作用。近年来研究发现IL-1、TNF-α和IL-6等炎症因子可致中枢神经细胞炎症反应而损害认知功能,而炎症因子尤其是IL-1β是p38MAPK信号通路的激活因子之一,因此,在炎症因子致神经细胞炎症反应和损害认知功能过程中p38MAPK可能参与其中并起重要作用。本研究旨在观察异氟烷对新生大鼠认知功能、海马组织p38蛋白以及IL-1βmRNA表达的影响,探讨异氟烷对新生大鼠认知功能损伤与p38MAPK通路的相关性及其可能机制,为今后临床上防治POCD提供理论指导。[方法]利用自制麻醉气体吸入箱给SD大鼠吸入1.2% (0.8MAC)以及1.8% (1.3MAC)的异氟烷,吸入时间为4h。于出生后第7天选取活动正常的SPF级雄性SD大鼠112只(13-20g)随机分为7组(n=16),麻醉期间视情况补充液体(腹腔注射葡萄糖盐水0.5ml/次,一般1-2次即可),观察是否缺氧以及生命体征是否正常,明显氧饱和度异常、呼吸抑制和／或脉搏过快过慢者大鼠将被剔除；①A组(空白对照组)：利用自制麻醉箱吸入空气4h。②B组(1.2%异氟烷组)：利用自制麻醉箱吸入1.2%异氟烷4h；③C组(1.8%异氟烷组)：利用自制麻醉箱吸入1.8%异氟烷4h；④D组(1.2%异氟烷+抑制剂SB203580组)：麻醉前30min腹腔注射p38MAPK抑制剂SB20358010mg/kg,利用自制麻醉箱吸入1.2%异氟烷4h；⑤E组(1.8%异氟烷+抑制剂SB203580组)：麻醉前30min腹腔注射p38MAPK抑制剂SB203580 10mg/kg,利用自制麻醉箱吸入1.8%异氟烷4h；⑥F组(1.2%异氟烷+IL-1β组)：麻醉前30min腹腔注射IL-1β细胞因子10ug/kg,利用自制麻醉箱吸入1.2%异氟烷4h；⑦G组(1.8%异氟烷+IL-1β组)：麻醉前30min腹腔注射IL-1β细胞因子10ug/kg,利用自制麻醉箱吸入1.8%异氟烷4h。完毕后送回饲养箱及饲养笼继续饲养6周。观察大鼠麻醉后各时间点活动、进食、呼吸,竖毛、腹泻、眼球凹陷、尿量等情况,观察期间出现死亡的动物被排除并重新造模补充。饲养6周后,大鼠进行Morris水迷宫实验,包括定位航行实验和空间探索实验,分别记录大鼠2min内寻找到平台的时间,即逃避潜伏期(T1)和大鼠30s内在原平台所在象限停留的时间(T2),统计数据,评估认知水平；水迷宫实验结束后24h内将大鼠麻醉后断头处死,剥离海马组织冷冻备用。测定海马组织IL-1βmRNA表达以及p38蛋白表达水平。[结果]1.异氟烷对新生大鼠认知功能和海马p38蛋白及IL-1βmRNA表达的影响行为学实验(Morris水迷宫)过程中,单纯吸入1.2%和1.8%异氟烷的B组和C组分别与对照A组比较,其逃逸潜伏期T1明显延长(P<0.05),而在空间探索实验中,30s内在原平台所在象限停留时间为探索时间T2则明显缩短(P<0.05)；B组和C组间比较,T1明显延长(P<0.05),即1.8%高浓度异氟烷组的T1长于1.2%低浓度异氟烷组的T1；T2则明显缩短(P<0.05)；B组和C组分别与对照A组比较,其海马p38蛋白表达和海马IL-1βmRNA表达均明显增加(P<0.05)；C组和B组间比较,C组的海马p38蛋白表达和]IL-1βmRNA表达均明显增加(P<0.05)2.吸入异氟烷前腹腔注射p38抑制剂SB203580的作用大鼠定位航行实验中,腹腔注射SB203580抑制剂的D组和E组分别与相同浓度异氟烷的B组和C组比较,T1明显缩短(P<0.05),T2则明显延长(P<0.05)；D组和E组间比较,T1和T2均无明显差异(P>0.05)；D组和E组分别与对照A组比较,T1和T2均无明显差异(P>0.05)；D组和E组分别与相同浓度异氟烷的B组和C组比较,海马p38蛋白表达明显降低(P<0.05)；D组和E组分别与对照A组比较,海马p38蛋白表达无明显差异,(P>0.05)；D组和E组间比较,海马p38蛋白表达无明显差异,(P>0.05)；腹腔注射SB203580抑制剂的D组和E组分别与相同浓度异氟烷的B组和C组比较,海马IL-1βmRNA表达无明显差异(P>0.05)；D组和E组分别与对照A组比较,海马IL-1βmRNA表达明显增加(P<0.05)；E组和D组间比较,海马IL-1βmRNA表达明显增加(P<0.05)3.吸入异氟烷前新生大鼠腹腔注射IL-1β的作用单纯异氟烷组T1明显短于相同浓度异氟烷+IL-1β组(P<0.05),而T2则明显长于相同浓度异氟烷+IL-1β组(P<0.05)；腹腔注射IL-1β的F组和G组之间比较无明显差异(P>0.05)；F组和G组与对照组相比,T1均明显长于对照组(P<0.05),而T2均明显短于对照组组(P<0.05)；F组和G组分别与B组和C组比较,其海马p38蛋白表达明显增高(P<0.05)；F组和G组与对照组比较,海马p38蛋白表达明显增加(P<0.05)；F组和G组比较,海马p38蛋白表达无明显差异(P>0.05)；异氟烷+IL-1β组与相同浓度异氟烷组的海马IL-1βmRNA表达相比,IL-1βmRNA表达明显减少(P<0.05)；F组和G组之间比较,海马IL-1βmRNA表达无明显差异(P>0.05)；F组和G组分别与对照组比较,海马IL-1βmRNA表达无明显差异(P>0.05)。[结论]1、吸入异氟烷可致新生大鼠认知功能障碍,并可持续6周以上2、异氟烷致新生大鼠认知功能损伤与吸入浓度可能存在正相关性。3、异氟烷可致新生大鼠海马p38蛋白及IL-1βmRNA表达水平升高。4、腹腔注射p38通路特异性抑制剂SB203580后,可有效抑制异氟烷大鼠p38通路表达,减轻认知功能损伤。这可能对临床上防治POCD提供有价值的理论参考。5、腹腔注射IL-1β细胞因子后,可增强异氟烷大鼠p38蛋白表达和通路活化程度,加重认知功能损伤程度。6、异氟烷致新生大鼠认知功能损害的可能机制为：促进海马IL-1βmRNA表达和p38蛋白表达,通过异常表达的IL-1β激活p38MAPK通路,并进一步发挥作用而致认知功能损害。综上,p38通路与异氟烷诱发新生大鼠认知功能障碍关系密切,在此过程中发挥着重要作用；异氟烷诱发新生大鼠认知功能障碍可能是通过p38通路的活化而实现的。IL-1β作为p38通路的激活因子之一,在异氟烷诱发新生大鼠认知功能障碍的过程中同样发挥重要作用,其机制可能是通过激活p38通路而发挥作用,但不排除其他炎性因子如TNF-α和IL-6参与其中。