第一部分:黄芪甲甙对异氟醚麻醉后新生大鼠神经元凋亡的保护作用麻醉药在神经元生长的突触发生阶段对大脑有损害作用,是由于麻醉药是通过NMDA(N-甲基-D-天冬氨酸)受体和GABA(γ-氨基丁酸)受体产生麻醉作用的。这种神经毒性的易损期是在突触的发生阶段,也就是大脑快速生长阶段。这种损害会影响整个神经网络的生长,并且这种损害会影响到以后的行为和认知能力。这些研究结果使人们对全身麻醉药的神经毒性作用更加关注,特别是对小儿来说,他们的大脑正处于麻醉药的神经毒性的易损期。神经毒性主要是因为神经元的凋亡。关于麻醉引起的神经元的凋亡机制已经被广泛研究。一方面促凋亡蛋白的活化如Bax等会导致线粒体膜的损伤,caspases的活化会引起细胞的凋亡。另一方面,活性氧族(ROS)和活性氮族(RNS)等自由基的产生会导致脂质过氧化反应,这种反应会导致大脑的损害。这种自由基的损害也会引起炎症反应,更进一步放大了凋亡作用。相反,如超氧化物歧化酶这种抗氧化剂(SOD)能清除过量的自由基并且能减轻他们的毒性作用。黄芪甲甙是从传统中药黄芪中提纯而来的一种皂素。它在各种类型的细胞核组织中都显示出抗氧化应激和抗凋亡的作用。例如,它能通过抑制丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的活性来抑制肾组织的纤维化,它能减轻单侧输尿管梗阻和转化生长因子-β(TGF-β)引起的肾小管细胞的凋亡。另外,它能够通过抑制ROS的产生和抑制Bax的促凋亡途径对1-甲基-4-苯基-吡啶离子引起的神经毒性产生保护作用。黄芪甲甙还能通过抑制线粒体通透性转换孔的开放来减轻1-甲基-4-苯基吡啶离子引起的神经毒性。然而,它在麻醉药物引起的神经元的凋亡和神经毒性中的作用还没有被研究。为了明确黄芪甲甙是否对麻醉引起的发育中的大脑神经元凋亡有保护作用,我们研究了黄芪甲甙预处理对异氟醚引起的新生大鼠海马组织神经元凋亡的影响。测量海马组织和血清中氧化应激相关的酶的活性,使用酶联免疫吸附剂测定(ELISA)法测量血清中促炎性因子的水平。使用免疫印迹试验(Western blot)分析法测量NF-κB,caspase-3,BCL-2,磷酸化c-Jun氨基末端激酶(phosphorylated JNK),细胞外调节蛋白激酶(ERK),蛋白激酶B(AKT)的蛋白表达水平。我们的实验表明黄芪甲甙对异氟醚引起的神经元的凋亡有保护作用,并且证明了其潜在的机制。综上所述,我们的研究提供了新的实验证据,证明了黄芪甲甙对麻醉相关的神经毒性有保护作用。研究目的:探讨黄芪甲甙预处理能否减少异氟醚麻醉下大鼠神经细胞的凋亡及其可能的机制。研究方法:新生的大鼠随机分为5组,每组6只大鼠:组1:异氟醚组;组2-4:黄芪甲甙预处理(10mg/kg,40mg/kg,100mg/kg通过灌胃法给予黄芪甲甙的溶解液预处理3天)组;对照组:未麻醉组。测量海马组织和血清中氧化应激相关的酶的活性,使用ELISA法测量血清中促炎性因子的水平。使用Western blot 分析法测量 NF-κB,caspase-3,BCL-2,phosphorylated JNK,ERK,and AKT 的蛋白表达水平。不同组别间的结果采用单因素方差分析。P<0.05表示差异有统计学意义。研究结果:1、海马CA1区神经元凋亡在对照组海马CA1区没有死亡的神经元细胞。而在异氟醚组显示缩小的细胞质和变性的细胞核的死亡的细胞数量明显增多。与之相比,黄芪甲甙组神经元细胞的死亡数量明显减少。我们进一步通过TUNEL分析法检测这些凋亡细胞。在对照组,海马CA1区的神经元很少被TUNEL法染色,而异氟醚组则明显增多(P<0.01)。相对的,黄芪甲甙组(40和100mg/kg)神经元细胞的凋亡明显减少(P<0.01)。2、大鼠血清和海马中SOD,iNOS,MDA,NO测量我们分离出大鼠血清和海马组织,测量SOD、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、一氧化氮(NO)和丙二醛(MDA)酶活性。在对照组,血清和海马CA1的MDA水平相对较低。异氟醚组则显著抑制SOD活性水平,但促进凋亡的iNOS、NO和MDA的水平增高。相对的,黄芪甲甙组显著地抑制了异氟醚引起的MDA、iNOS和NO的产生,而提高了 SOD的活性水平。3、血清中促炎性因子的测量我们测量一些主要的促炎性因子的水平,如肿瘤坏死因子α(TNF-α),白细胞介素6(IL-6)和白细胞介素1β(IL-1β)。在对照组,这些因子的水平相对较低。在异氟醚组,这些因子的水平明显增高。相对的,在黄芪甲甙组(低剂量和高剂量组),显著降低了这些促炎性因子的释放(P<0.01)。4、炎性反应和抗凋亡信号通路的分析我们通过Western blot的方法测量了大鼠海马组织中NF-κB的活性。在对照组的蛋白样本中,NF-κB蛋白主要存在细胞质中,细胞核含量很低,所以NF-κB活性很低。而异氟醚组在海马组织中细胞核中的NF-κB水平升高。相对的,在黄芪甲甙组(低剂量和高剂量组),细胞核中NF-κB的水平降低。我们测量了不同组别中凋亡相关的蛋白表达水平。在对照组中,促凋亡标记蛋白,Caspase-3相对较低,而抗凋亡标记蛋白BCL-2则大量表达。异氟醚组Caspase-3则显著升高,而BCL-2蛋白水平显著降低。相对的,在黄芪甲甙组(低剂量和高剂量组),则明显抑制了异氟醚引起的caspase-3上调和BCL-2下调。相似的,异氟醚组糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)水平升高,Klotho和磷酸化Akt蛋白水平降低。而黄芪甲甙组(低剂量和高剂量组)则显著抑制了异氟醚引起的这些改变。我们观察了异氟醚组中JNK和ERK的活性水平,发现它们的磷酸化蛋白水平都增高。然而,在黄芪甲甙组(低剂量和高剂量组)则显著抑制了异氟醚引起的MAPK的活性水平。结论:我们的研究显示在发育中的大脑黄芪甲甙对异氟醚麻醉导致的神经元的凋亡有保护作用,这种保护作用和黄芪甲甙的抗氧化应激和抗炎性特性有关。氧化应激和炎症反应能激活NF-κB和JNK途径导致神经元细胞的凋亡,而黄芪甲甙能抑制这两种途径来产生神经保护作用。第二部分:异氟醚麻醉对小儿腹腔镜腹股沟斜疝修补术后认知功能的影响目的比较七氟醚与异氟醚吸入全身麻醉对小儿腹腔镜腹股沟斜疝修补术后认知功能的影响。方法选取我院2013年1月至2015年1月收治的行腹腔镜腹股沟修补术的患儿60例和正常儿童30例,将患儿随机分为异氟醚组、七氟醚组和正常儿童的对照组,每组各30例。异氟醚组、七氟醚组两组进行诱导麻醉后行腹腔镜腹股沟斜疝修补术,观察和记录异氟醚组、七氟醚组两组患儿术后苏醒及清醒时间,术后不良反应,手术过程中不同时间的心率、平均动脉压及3组小儿术前、术后3天和7天的韦氏智力量表评分。结果1异氟醚组患儿在手术开始、手术15min时的心率较七氟醚组低,但仍在正常心率范围内,差异有统计学意义,P<0.05。异氟醚组与七氟醚组患儿在麻醉前、手术时、手术过程中及手术完毕后的平均动脉压无显著性差异,P>0.05。七氟醚组患儿总的不良反应发生率(包括躁动)低于异氟醚组,差异有统计学意义(P<0.05)。异氟醚组患儿的术后苏醒时间均比七氟醚组长,差异有统计学意义,P<0.05。2术后3天异氟醚组术后认知功能障碍(POCD)的发生率为15%(26个儿童中有4个),异氟醚组在常识、词汇和数字广度项目评分明显低于对照组,术后7天差异无统计学意义。七氟醚组术后3天POCD的发生率为12%(25个儿童中有3个),词汇和数字广度项目评分明显低于对照组,术后7天差异无统计学意义。异氟醚组和七氟醚组术后3、7天比较差异无统计学意义。结论1吸入麻醉药(异氟醚和七氟醚)会引起腹腔镜腹股沟斜疝修补术儿童术后不同程度的POCD,这种影响是可逆性的,能在短期内恢复,影响时间是3天。2全凭吸入麻醉安全有效,七氟醚和异氟醚麻醉对术后认知功能的影响无差异。