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目的:轻度认知功能损害(mild cognitive impairment,MCI)作为一种仅次于阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)却严重于正常老化的认知减退状态,具有不稳定性且转化为痴呆风险较高。研究证实,全麻手术如果药物选择不当将加重MCI患者认知障碍,且患者更加迅速地进展为AD。为避免加重MCI患者术前已存认知障碍,麻醉药物的选择和配伍是否合理是麻醉医师值得深思的问题。本课题组前期研究发现异氟烷对神经细胞毒性与剂量呈正相关,亚麻醉剂量丙泊酚(20 mg·kg-1·h-1)对大鼠脑缺血再灌注损伤可发挥后处理保护作用,其机制为激活KCC2-GABA_A受体通路。本研究制作胫骨骨折切开复位内固定手术(open reduction and internal fixation surgery,ORIF),观察异氟烷/丙泊酚不同剂量配伍对MCI大鼠认知功能的影响,进而筛选出异氟烷/丙泊酚最佳配伍剂量,同时进一步探讨该配伍对MCI大鼠GABA_A受体α1亚基膜蛋白表达以及内质网应激调控机制。方法:研究分两部分。第一部分,观察异氟烷与丙泊酚不同剂量配伍对MCI大鼠ORIF术后14天认知状态影响:大鼠MCI模型建立,雄性且健康Wistar大鼠随机分为对照组以及模型组。对照组暴露颈总动脉(双侧),模型组行颈总动脉(双侧)狭窄操作。造模30 d后通过水迷宫实验(Morris Water Maze,MWM)筛选出MCI大鼠。造模第36 d完成MCI大鼠筛选后,将MCI大鼠随机分为5组(n=12只/组)行ORIF:假手术组(S);复合麻醉组1(IP1),即1%异氟烷+20mg·kg-1·h-1丙泊酚(3h);复合麻醉组2(IP2),即1.4%异氟烷+10 mg·kg-1·h-1丙泊酚(3h);异氟烷组(I),即1.9%异氟烷(3h);丙泊酚组(P),即40 mg·kg-1·h-1丙泊酚(3h)。S组暴露胫骨后缝合。ORIF术后14 d,采用Y迷宫观察MCI大鼠认知状态改变情况,采用免疫印迹法检测GABA_A受体α1亚基膜蛋白表达,并结合行为学结果筛选出最佳配伍剂量。第二部分,最适配伍剂量丙泊酚/异氟烷组合对GABA_A受体α1亚基膜蛋白及内质网应激影响及其调控机制。MCI大鼠随机分成6组(n=84只/组)行ORIF:假手术组(S);复合麻醉组1(IP1),即1%异氟烷+20 mg·kg-1·h-1丙泊酚(3h);复合麻醉组2(IP2),即1.4%异氟烷+10mg·kg-1·h-1丙泊酚(3h);β-cct+假手术组(β-S),即β-cct(30 mg·kg-1 i.p.)+Sham group(3 h);β-cct+复合麻醉组1(β-IP1),即β-cct(30 mg·kg-1 i.p.)+1%异氟烷+20 mg·kg-1·h-1丙泊酚(3h);β-cct+复合麻醉2(β-IP2),即β-cct(30 mg·kg-1 i.p.)+1.4%异氟烷+10 mg·kg-1·h-1丙泊酚(3h)。β-cct(t-butyl-b-carboline-3-carboxylate)于ORIF术前10min腹腔注射,S与β-S组仅暴露胫骨后缝合。于术后1 d、7 d、14 d,采用western blotting检测GABA_A-α1膜蛋白、C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP),caspase-12,尼式染色观察海马CA1区神经元凋亡状况,恐惧实验观察术后认知功能变化。结果:第一部分实验结果,术后14天IP1组MCI大鼠N臂停留时间比较S组稍低却无统计学差异(P>0.05),而IP2组N臂停留时间比则低于IP1组、S组MCI大鼠(均P<0.05),I组、P组分别与IP2组比较,N臂停留时间比均明显降低(均P<0.05)。术后14天IP1组GABA_A-α1膜蛋白表达水平与S组相比无明显统计学差异(P>0.05),IP2组GABA_A-α1膜蛋白表达高于I组、P组,但低于IP1组(均P<0.05)。第二部分实验结果,术后1 d、7 d、14 d,IP1组GABA_A-α1膜蛋白表达水平、海马CA1区神经元存活数量、术后7 d、14 d僵直时间比与S组相比略有降低但统计学无明显差异(均P>0.05),与IP2组相较GABA_A-α1膜蛋白表达、海马CA1区神经元存活数量、术后7 d、14 d僵直时间比则显著升高(均P<0.05);加入GABA_A-α1拮抗剂β-cct后,βIP2组术后1 d、7 d、14 d的GABA_A-α1膜蛋白表达水平、海马CA1区神经元存活数量、术后7 d、14 d僵直时间比均明显高于βS组却低于βIP1组(均P<0.05);加入β-cct(βS组、βIP1组、βIP2组)与未加β-cct(S组、IP1组、IP2组)相比,术后1 d、7 d、14 d GABA_A-α1膜蛋白的表达量、海马CA1区神经元存活数量、术后7 d、14 d僵直时间比降低明显(均P<0.05)。术后1 d、7 d,IP1组CHOP和caspase-12表达水平稍高于S组但无统计学差异(均P>0.05),IP2组CHOP和caspase-12表达水平则明显高于IP2组(P<0.05),GABA_A-α1拮抗剂β-cct不影响各组CHOP和caspase-12表达。术后14 d,6组CHOP和caspase-12表达水平差别无显著统计意义(均P>0.05)。结论:异氟烷与丙泊酚复合应用,特别是异氟烷(1%)与丙泊酚(20mg·kg-1·h-1)配伍,可减轻MCI大鼠的术后认知损伤,维持海马GABA_A受体α1亚基膜蛋白表达及减轻内质网应激是其机制之一。