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1、 7 6 4 中国药理学 通报 Chi nese Pha rmac o logi c a l B u lleti n 2 oo7 J u n ; 2 3 ( 6 ) : 7 64一 5 丙泊酚对大鼠空间学习记忆能力影响的实验研究 尚 游 ， 吴 艳2 ， 姚尚 龙 ， 赵 丽， ， 孙雪华， ， 曾因明 4 ( 华中 科技大学同济医学院协和医院1 . 麻醉科、 2 . 神经内 科， 湖北武汉 430022;3 . 华中 科技大学同济医学院 神经生物学系， 湖北 武汉 430030;4. 徐州医学院江苏省麻醉学重点实验室， 江苏徐州 221 002) 中国图书分类号: R 一 3 3 2 ; R
2、 3 2 2 . 5 1 ; R 3 3 s . “; R 9 7 1 . 2 ; R9 7 1 . 3 文献标识码: A 文章编号: 1 001 一 1 978(2 oo7)06 一 0764 一 05 摘要: 目的研究丙泊酚对于大鼠空间学习记忆能力的影 响。 方法 给 予大鼠 丙泊 酚( 1 0 、 3 0 和7 5 m g k g 一 ) 腹腔注 射， 给予脂肪乳腹腔注射作为对照， 然后应用M o tris 水迷宫 评价其对于大鼠 空间学习 记忆的 影响。 结果 30和75m g k g 一 的 丙泊酚 腹腔注射可以 损害大鼠的空间学习 记忆能 力， 而10m g k g 一 的 丙 泊
3、酚 腹腔注射不 影响 大鼠的 空间学 习记忆能力。结论多次给大鼠腹腔注射丙泊酚重复实施 麻醉或镇静可以损害其空间学习记忆能力。 关键词: 丙泊酚; M o rris 水迷宫; 空间学习记忆 丙泊酚是目 前临床最常用的静脉全身麻醉药物 之一， 具有快速起效， 苏醒迅速， 持续输注后无蓄积 等优点， 因而普遍用于临床麻醉诱导与维持， ICU镇 静。 ， 一 氨基丁酸( G A B A ) A 受体是丙泊酚重要的作 用 靶位川; 此外， 丙泊酚对N-甲 基 一 D 一 天门冬氨酸 ( N M D A ) 受体 激活 也有一 定 抑制作 用 2 。 我们的前期研究表明， 丙泊酚可以抑制大鼠海 收稿日
4、期: 2 007 一 01一 24， 修回日 期: 2 007 一 03一 25 基金项目: 江苏省教育厅开放课题资助( N O KJ阴3 0 8 4) 作者简介: 尚 游( 19 77一) 男， 博士， 研究方向: 全身麻醉药物的药 理作用， E 一 m al l : s h angy o u z y ah oo . c o m . C n ; 姚尚 龙( 1 9 59一 ) 男， 教授， 研究方向: 全身麻醉药物的作 用机 制 及急 性 肺 损伤， E 一 1 : y a 。 -s 11a llg ong 灿00 C Om cn 马C A I 区LTP ， 同时可以易化海马C A I 区L
5、TD的维 持 。 通 过离 体实 验发现， 丙泊酚可以 抑制大鼠 海 马 脑片L T p 的 形成; 此 外， 丙泊 酚 还可以 易化离 体 发 育中 的 大鼠 海 马 脑片c A I 区LTD 的 形 成 。 突触的可塑性被认为是学习记忆的可能机制， 海马是哺乳动物边缘系统的主要组成部分， 是参与 空间学习记忆的重要脑区。海马含有大量谷氨酸能 和G A B A能神经元， 因而推测丙泊酚对以海马为基 础的空间学习记忆可能具有影响。 M 。 币5 水迷宫是 研究大鼠空间学习记忆能力的重要行为学方法。因 此， 本实验拟利用M o rris 水迷宫， 研究不同 剂量的丙 泊酚对于大鼠空间学习记忆能力
6、的影响。 1 材料与方法 1 . 1 实验动物 健康成年S D大鼠2 4只， 体重1 80 一 250 9 ， 华中 科技大学同济医学院试验动物中心提 供， ?己 不拘。实验前 l w k ， 动物每天 1 2 、 1 2h 光 照、 黑暗交替( 8 : 00一 20: 00为光照时间) 的房间内 饲养， 保持室温20一 25， 自由 饮水和摄食。 1 . 2 药品及给药方案丙泊酚为阿斯利康公司产 品。 脂肪乳( 浓度为ro %) 为 华瑞制药有限 公司 产品。 将大鼠随机分为4组， 每组6只。P rolo组、 P r l 3 0 组和P r o 75 组， 分别给予丙泊酚 10、 30 和7
7、5 m g k g 一 腹腔注射; In tr a 组给予与Pro 75组等体积 的脂肪乳腹腔注射作为溶剂对照。各组大鼠在d l 一 5 的 训练前腹腔注射丙泊酚或脂肪乳， 在d 6 和d 7 的测试前不应用。 P r l 1 0 组、 P ro30 组和I nt ra组 i m m u n o h i s t o c h e m i s t ry . R es ul ts Afte r l l w e e k s ofe x - P e ri m e n t ， S PAPi n c re a s e ds i g n i fi c a n t l y ， w h e re a s l u
8、n g t i s s u e h y d ro g e n s u 班 d e ( H Z S ) c o n t e n t d e c re a s e d s i g n i f- i c a n t l y i n ra t s o f s h u n t 卿u P a s c o m p ared w i t h t h o s e o f s h a mg ro u p( P 0 . 05) 。 从d Z 开始， In tra组、 Pro 10和P r o 30 组潜伏期开始缩短。d 3 ， Pr 。 75 组和 Pr o 30组的潜伏期明显较 In tra 组长( 尸 0 .
9、0 5 ) 。从d 3 开始， I n t ra组、 P r o1 0 组和 P ro3 O组 大鼠寻找平台的路径开始缩短。d 3 ， P n 7 5 组大鼠 寻 找 平台的 路 径明 显 较In t ra组长( 尸 0 . 0 5 ) ， 见F i g 4 。 在定位航行实验的附加实验中， P ro75组、 P ro 3 0 组、 P ro10组和In t ra组大鼠寻找平台的潜伏期分 别为( 1 2 6 士 1 6 ) 5 、 ( 4 7 士 1 2 ) 5 、 ( 3 5 * 6 ) 5 和( 2 5 土 8 ) 5 。P ro7 5 组和P ro30组潜伏期明显较 In tra组更长
10、( 尸 0 . 05) ， 见 F i g s 。 c m 、 ( 8 7 8 士 1 5 4 ) C m和( 6 0 6 士 2 04) c m 。p r 。 7 5 组大 鼠寻找平台的路径长度去明显长于hi tra 组、 P n 1 0 组和P r o 3 0 组( P 0 . 0 5 ) ， 见F i g 6 。 长 珊 500050(掀50( 已。泊.d助Ulul拿5 仑去备去 000000 000 内、211 日。上目d黔日拿5 l2 3 Tl n l e ld 45 Fig 3 E 猫 eC t ofp rop 0 fo 1 0 nt h e s w i m m i n g P a
11、 t hint 面n i n g t es t *. 尸 0 . 0 5 ) ， 见F i g 7 。 飞。已。、它。身罗 日 1 5 、J八U 丹、丹j 的1 0 王 I nir a 侧 卜 P r O 10 卜 P r o3 0 习卜 P r o 75 r2 5 12 3 Time ld 勺nl、J 留日日曰，的 Fig 4 E 月 陇 c t ofp rop o fo l on the s w 初 田 立 in g s p e e dint r a i n i ng t e s t 彗 梦 P I 飞 ) 1 0Pro3 01 ， r 07 5 E 伟 eC t ofp 即pofol o
12、n th e s w 奴 . m l n g sP伙dina d 山柱 ve t r a i u i n g triai 0000 6420 之洲吕。侧曰 h l t r aP r oI OP r o3 OP r o7 5 Fig 5 E ffec t ofP r o pofo l on the e ， ， P esla t e u c y in a d 山 t i v e t r a 如 地 n g 幻 d a 】 Pro 7 5 组、 Pro 3 O 组、 阮 1 0 组和I n t r a 组大鼠寻 找平台的路径分别为( 2 7 1 9 士 6 0 5 ) c m 、 ( 1 1 4 0
13、 士 3 7 4 ) 2 . 2 丙泊酚对大鼠空间探索能力的影响d7撤 去平台， 观察各组大鼠的空间探索能力。 原来平台 所在象限是第1象限， In tr a 组在此停留( 25. 2 士 6 . 6 ) 5 。P rol o 组大鼠在此停留( 2 2 . 0士 1 . 3 ) 5 ， 与 In t ra组相比 差异无显著性( 尸 0 . 05) 。Pro 30 组大 鼠在第1 象限停留( 20. 0 士 6 . 9 ) 5 ， 与In tra组相比 差 异无显著性( 尸 0 . 05) 。P ro75组大鼠在第ul象限 停留( 巧. 0 士 3 . 8 ) 5 ， 停留时间明显短于In tr
14、a 组( 尸 0 . 01) ， 也较P roro组停留时间短( 尸 0 . 05) ， 见 F i g s 。 8060 1。身。的国 4D加。 * 申 p 0 . 0 1 燃1 咖 ; 洲 p 0 . 0 1 仍枷1 0 ; 尸 0 . 0 1 优枷 3 0 中国药理学通报Chi oe Pha r7nacol O g zc a l 刀 u l le t i n Z (X)7 J u n ; 2 3 ( 6 ) 7 6 7 50lf ，、气j八乙 n钊 2 望。州目二1 l 5 l O I D t l aP r 01 OP r o3 OPr o7 5 F i g 8 E ffectofP r
15、oP o fo l on t h e t i m e 5 衅n t l nq u a d r a n t 3迈P robe 比t * . P 00 1 仍I n t ra; # P 0 . 0 5 仍P ro 1 0 3 讨论 本研究表明应用丙泊酚对大鼠实施镇静或麻醉 可以 损害其空间学习记忆能力， 而亚镇静剂量的丙 泊酚对大鼠的空间学习记忆能力没有影响。 本实验选择3 种不同剂量的丙泊酚给大鼠 腹腔 注射， 分别为: 亚镇静剂量( 10m g k g 一 ) 、 镇静剂 量( 3 o m g k g 一 ) 和麻醉 剂量( 7 5 m g k g 一 ) 。 腹 腔 注 射75m g k g
16、 一 的 丙泊酚， 以翻正反射消失作 为麻醉的标志， 翻正反射恢复后20 m in进行训练， 发现其寻找平台的游泳速度与其它组大鼠 游泳速度 没有差异( Fi g 4 ) ， 从而排除了运动功能异常对大鼠 寻找平台潜伏期和游泳路径的影响。 M 。 币5 水迷宫是为行为神经科学常用的研究方 法， 被广泛应用于空间学习记忆机制研究。经典的 M O 试 5 水迷宫测试程序主要包括定位航行试验和空 间 探 索 实验两个部分 。 其所检测的 是大鼠 在多 次的训练中， 学会寻找固 定位置隐蔽平台， 形成稳定 的空间位置认知， 这种空间认知是加工空间信息 ( 外部线索) 形成的。在M o 示5 水迷宫实验
17、中， 若在 信息获取阶段实施干预， 可以使大鼠定位导航实验 和空间探索实验的成绩均下降， 空间探索的过程中 没有目 的的游动， 不能有重点的搜速平台; 在信息储 存阶段实施干预， 可以使大鼠空间探索实验成绩下 降， 大鼠 也进行搜索， 但是搜索方位不正确。本研究 中结果发现: 即使在丙泊酚全麻苏醒后， 运动功能正 常的 情况下， 大鼠的定位航行实验和空间探索实验 的成绩均较对照组差。这是由于在每天训练前给予 大鼠 丙泊酚实施麻醉， 干扰了信息的获取过程所致。 本研究没有发现亚镇静剂量的丙泊酚对大鼠的 空间学习记忆能力有影响， 这可能与实验的方法有 关。 Pang 等 5 利 用大鼠 研 究发现
18、， 丙 泊酚 仅具 有 顺 行性遗忘作用， 且可以被苯丙胺所减弱。应用较大 剂量的丙泊酚后， 发现其可以产生逆行性遗忘， 给予 奈非西坦则可以减轻丙泊酚的遗忘作用 。为了 观察低于镇静剂量的丙泊酚是否仍然对学习 记忆具 有 影响， 在 实 验 前巧m in应 用g m g k g 一 的 丙 泊酚 给大鼠腹腔注射， 结果发现其记忆能力仍受到损 伤 “ 。 这些研究采用的 是被动逃避法， 利用的 恐惧 反射涉及的 脑区为杏仁核。给毁损杏仁核的大鼠应 用 丙 泊酚， 其不能 产生 遗忘作 用 川。 与上述 研 究报 道不同， 本实验应用的是M o rris 水迷宫， 反映的 是以 海马为基础的空间
19、学习记忆能力。 关于全麻药物对于学习记忆影响的实验研究 中， 多次给药的方法是较为常用的给药方式之一， 如: si ro a r 等 ” 观 察， 一 经丁酸 对学习 记忆能 力的 影 响， 每 天 给 大鼠 腹 腔 注 射， 一 经 丁 酸; B ut te 币 d d 等汇 ” 了 给每天给小鼠 重复进行吸人异氟醚麻醉， 观察其对 大鼠 学习记忆能力的变化。利用M o 币5 水迷宫研究 大鼠 空间学习记忆能力， 需要对大鼠 进行多天的训 练， 因此本研究连续sd ， 每天给予大鼠腹腔注射丙 泊酚。既往的一项研究表明， 单次给予大鼠 静脉注 射丙泊酚实施麻醉， 其在苏醒后2 一 3 h ，
20、其行为学成 绩与 对照 组相 似 4 ; 但 是本 研 究是多 次给予 大鼠 丙 泊酚腹腔注射， 丙泊酚导致空间学习 记忆能力受损， 在停止给药后何时才能够恢复仍需要研究。 以B A A 受体是丙泊酚麻醉作用的重要靶位。 丙泊酚可以促进或者直接激活以B A A 受体， 使CI- 内 流， 产 生 超 极 化， 从而发挥降 低神 经 元兴 奋 性 。 给予动物苯二氮 卓类药物， 即GAB A A 受体的 苯二氮 卓结合位点的激动剂， 可以损害大鼠寻找迷宫中平 台 的 能 力 ， ， 如: 地 西伴、 三 噢 仑; 给 予其拮 抗剂氟 马 西 尼可以 部分拮抗苯二氮 卓类药物的 作 用 6 。 因
21、 此推测以B A A 受体可能是丙泊酚损害学习记忆 的能力的可能作用位点之一， 但是目 前还缺乏从整 体研究的资料。G A B A 人 受体的拮抗剂印防己毒素 和荷包牡丹碱均是强致惊厥剂， 应用后会对大鼠的 行为学产生影响， 考虑到这一点， 本研究没有应用 G A B A A 受体拮抗剂对抗丙泊酚对大鼠空间学习记 忆能力的损害。 丙 泊酚还可以 抑制N M D A受体激活川， 应用 N M D A受体阻断剂2 一 氨基一 5 一 磷酸基戊酸( A P 一 ) 后， 大鼠 的 空间 学习 记忆能力明 显下降 ” 。而因 而推 测丙泊酚对学习记忆的抑制作用也可能有N M D A 受体的参与。此外，
22、 丙泊酚对于学习记忆的 影响也 可能是通过其对5 一 经色胺( 5 一 H T ) 的影响而发挥作 用的， 对大鼠 进行逃避反射训练后应用丙泊酚， 24 h 7 6 8 中国药理学通报Chi nese Pha rmac o l O g u a l B u l le t in Z (X)7 J u n ; 23( 6 ) 后其进人暗箱的 潜伏期较对照组明显缩短， 而在进 行训练前应用5 一 H TI A 受体阻断剂螺沙群可以拮抗 丙泊酚的这一作用 8 。 总之， 本研究表明多次给大鼠腹腔注射丙泊酚 重复实施麻醉或镇静可以损害其空间学习记忆能 力。 参考文献: 仁 1王擒云， 杨建平， 戴体俊，
23、等. GAB A A 受体部分介导丙泊酚在 中脑导水管周围灰质腹外侧区的致痛觉过敏作用 J. 中国药 理学 通报， 2 006 ， 2 2 : 1 7 5 一 5 0 . 1 W a ll g QY ， Y a n g j p ， D aiT J ， e t al . G A B A A re c e p torp a rt i a u y m e - d i at e dp ro p ofol 一 i n d u c e dh y p e ral罗 s i aa t vent ro l at e ral p e ri 明u e d u c - t algr a y ( v l p A G )
24、 o f ra t s J . Chi n Pha r7na co l B u l l ， 2 洲 6 ， 2 2 : 1 7 5 一8 0 . 2 Y ama k u raT ， S aki muraK ， S h i m oj i K ， e t al . E ffec t ofp ro p ofol o n v arious A M PA一 ， k a i n at e 一 a n dN M D A 一 s e l e c t i v egl u t a l ll a t ere c e P t o r c h an n e l s ex p re s s e d i n X e n 叩
25、 u s oo c y t e s J . Neurosc i 3 . 2 ) 叮 对 ofNeurob 如 2 卿产 口 b 刀 舒 i M 改 Z ic o I Col l 卿 ， 劲 “ 从 声 欢 刀 呀肠 碱 1 “ itxofsc ic nce a ndTe c h ll。 入 聊， 俄 疏 阂 4 3( X) 30， Chi na; 4 . 尤 “ 刁 之 。 u Med ic a l Col le ge， 天 妙玩b o ra t o ryofA nest hes记 及 哟尸 ofji a l 嗜 ， u P r 仇 ，i nc e ， 尤 产 理刀 u ji a l 研 ，
26、u 2 2 1 (X)2 ， Chi na) A b st ra c t : A im T o in v e s ti sate t h e e ffe c t o f p ro p o fo l o nProp o fo l ( ip ) . H ow e v e r ， l o m g k g 一 p ro p o fo l h a d t h e s p a t i all e a m i n g and m e m o 可i n rats . Me t h 0 d s A nn o e ffec t o n t h e s P a t i a l l e a rn i n g a n
27、d m e m o 叮 . C ond u i n t rane ri t o n e a l ( ip )i nj e c t i o nofs e v e ra l d o s e s( 1 0 ，s i o nM u l t i p l ere p e a t e da n e s t h e s i ao rs e d a t i o nb y 3 0 ， 7 5m g k g 一 )o f p ro p ofol w a s p e rfo rm e d . I n 一p ro p o fo l in d u c e s t h e im p a irm e n t o f s p
28、at ia l l e ami n g a n d trali p i d w a s g i v e n( i p )a s c o n t ro l .The n ， rats w e rem e m o wi n ra t s . s u bj e c t e d t o M o 币s wat e r m az e t oe v al u at e t h e s p at i al掀yw o r d s : p ro p o fo l ;m o rrisw at e rm a z e ;s p a t i al l e ami n g a n dl e ami n g . Res ul ts S p at i all e a m i n g a n dl e a m i n g and m e m o 巧 m e m o 叮w a s i m p a i re d b y re p e a t e d 3 o a n d 7 5 m g k g 一 1