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背景:七氟烷作为临床常用的吸入性麻醉剂,广泛用于婴幼儿麻醉。但近年来研究发现,幼年期动物多次、长时间接受七氟烷麻醉可能会引起发育期大脑神经细胞凋亡、神经炎症以及成年后的认知功能障碍等。七氟烷所致的新生大鼠大脑神经毒性的具体机制尚未阐明,目前尚无有效的预防措施。目的:探究MCC950对七氟烷所致的新生大鼠大脑神经毒性的保护作用及可能机制。方法:动物实验:选取7日龄(P7)SD大鼠,体重约为12-15 g,雌鼠、雄鼠数量各半,按照随机数表法随机分为(1)对照组(Con)、(2)MCC950组(MCC950)、(3)七氟烷组(Sevo)、(4)MCC950+七氟烷组(MCC950+Sevo)(每组n=20)。Con组经腹腔注射与MCC950组等量的无菌PBS溶液,并持续吸入1 L/min氧气6h;MCC950组经腹腔注射MCC950(10 mg/kg),并持续吸入1 L/min氧气6 h;Sevo组持续吸入2.5%七氟烷6 h;MCC950+Sevo组经腹腔注射MCC950(10 mg/kg),30min后持续吸入2.5%七氟烷6 h。待P7大鼠恢复翻正反射24 h后,取材进行相关实验。光学显微镜下观察海马HE染色切片;免疫荧光实验检测海马CA1区损伤神经元和总神经元的占比;免疫组织化学实验检测海马CA1区NLRP3炎性小体的激活情况;Western Blot检测海马组织中NLRP3炎性小体、细胞焦亡标志物蛋白的表达量以及p38MAPK和STAT3的磷酸化水平;酶联免疫吸附实验检测海马组织中IL-1β、IL-18、IL-6、TNF-α的细胞因子浓度;水迷宫实验检测各组鼠成年后(P33)学习、记忆能力情况。结果:1.用水迷宫实验检测各组鼠成年后(P33)学习和记忆能力的情况。结果显示:在前4天的定位航行实验中,相较于Con组,Sevo组成年鼠在训练第3天(P<0.01)、4天(P<0.05)逃避潜伏期延长;相较于Sevo组,MCC950+Sevo组成年鼠在训练第3天逃避潜伏期缩短(P<0.01)。同样的,在第5天空间探索实验中,Sevo组成年鼠相较于Con组成年鼠在原平台所在象限停留时间缩短(P<0.01),穿越原平台次数也减少(P<0.001);而MCC950+Sevo组成年鼠相较于Sevo组在原平台象限的停留时间明显延长(P<0.001),穿越原平台次数也显著增加(P<0.001)。说明MCC950能够减轻七氟烷所致的新生大鼠成年后学习和记忆能力损伤。2.HE染色显示:相较于Con组,Sevo组新生大鼠海马CA1区可见神经元胞核固缩、胞浆深染以及胞核周围出现大量空泡,神经元损伤评分增加(P<0.01);而MCC950+Sevo组相较于Sevo组神经元损伤情况明显减轻,神经元损伤评分下降(P<0.05)。在TUNEL和Neun免疫荧光双染实验中,相较于Con组,Sevo组新生大鼠海马CA1区死亡神经元明显增多(P<0.001);而MCC950+Sevo组新生大鼠相较于Sevo组海马CA1区死亡神经元明显减少(P<0.01)。由此可知MCC950能够减轻七氟烷所致的新生大鼠海马CA1区神经元细胞的病理损伤。3.Western Blot检测海马组织中NLRP3炎性小体表达量。结果显示:相较于Con组,Sevo组鼠海马组织中NLRP3的蛋白表达量明显升高(P<0.01);而MCC950+Sevo组鼠海马组织中NLRP3的蛋白表达量相较于Sevo组明显下降(P<0.01)。在免疫组化实验中,Sevo组鼠海马CA1区NLRP3阳性细胞的数量相较于Con组明显增多(P<0.01);而MCC950+Sevo组相较于Sevo组可观察到NLRP3的阳性细胞数明显减少(P<0.05)。由此可知MCC950能够抑制七氟烷所致的新生大鼠海马区的NLRP3炎性小体的激活。4.Western Blot检测海马组织中细胞焦亡标志物蛋白的表达量。结果显示:相较于Con组,Sevo组新生大鼠海马组织中细胞焦亡标志物N-GSDMD(P<0.01)、p20-Caspase-1(P<0.01)、IL-1β(P<0.01)、IL-18(P<0.01)的蛋白表达量明显升高;而MCC950+Sevo组新生大鼠海马组织中细胞焦亡标志物蛋白N-GSDMD(P<0.01)、p20-Caspase-1(P<0.05)、IL-1β(P<0.01)、IL-18(P<0.01)蛋白表达量相较于Sevo组都有不同程度的下降,而ASC的蛋白表达量在四个组中没有差异性。在ELISA实验中,Sevo组新生大鼠海马组织中IL-1β(P<0.01)、IL-18(P<0.01)、IL-6(P<0.05)、TNF-α(P<0.01)的细胞因子含量与Con组相比明显增多;而MCC950+Sevo组新生大鼠海马组织中IL-1β(P<0.01)、IL-18(P<0.01)、IL-6(P<0.01)、TNF-α(P<0.01)细胞因子的含量相较于Sevo组显著下降。说明MCC950能够抑制七氟烷所致的新生大鼠海马区的细胞焦亡以及促炎性细胞因子的释放,减轻海马区的炎症反应。5.Western Blot检测海马组织中p38MAPK和STAT3的磷酸化水平。结果显示:相较于Con组,Sevo组新生大鼠海马组织中p38MAPK(P<0.001)、STAT3(P<0.01)蛋白发生显著磷酸化,而MCC950+Sevo组p38MAPK(P<0.01)、STAT3(P<0.01)蛋白磷酸化有减弱的趋势。七氟烷可能参与新生大鼠海马区MAPK/STAT3信号通路的激活。结论:MCC950通过抑制由七氟烷长时间麻醉所致的新生大鼠海马区NLRP3炎性小体的激活和抑制细胞焦亡,进而减轻新生大鼠海马CA1区神经元的损伤,最终减轻新生大鼠成年后学习和记忆能力的损伤。