妊娠期糖尿病产妇局麻药神经毒性损伤的机制探索△

宋少良 李亚文 文亚杰 李戈辉

(南方医科大学附属深圳妇幼保健院麻醉科 深圳 518020)

高糖性疾病患者对局麻药神经毒性具易感性[1～2]，这就造成妊娠期糖尿病的孕妇有可能在使用局麻药物过程中出现神经毒性损伤反应[3]。机体在高血糖时存在内质网应激的状态，胞外Ca2+内流增多，而局麻药具有激活钙离子通道和干扰内质网的功能，因此使得机体出现钙超载性的细胞损伤[4]。同时高血糖还会通过ERK通路引起神经元损伤，而局麻药也能够进一步激活ERK下游通路[5]。本研究针对AKT/ERK信号通路失衡状态及伴随的离子通道状态改变进行分析讨论。

1 对象与方法

研究使用人未分化SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞培养，局麻药(LA)损伤模型建立：对SH-SY5H细胞进行离体培养，采用随机数字表随机将培养的细胞分为4组，每组66孔。对照组：为SH-SY5H细胞继续单纯培养24h；A组(钙离子拮抗剂米贝地尔+ SH-SY5H细胞组)：加入米贝地尔后孵育24h；B组(局麻药布比卡因+SH-SY5H细胞组)：加入布比卡因后孵育24h；C组(米贝地尔+布比卡因+SH-SY5H细胞组)：加入米贝地尔以及布比卡因后孵育24h；米贝地尔浓度均为5umol/L,布比卡因浓度1mmol/L，葡萄糖浓度13.3mmol/L。

于不同时间点(开始时刻、孵育1h、孵育6h以及孵育24h)观察SH-SY5H细胞活力、凋亡率，同时观察细胞形态学变化等，以评价妊娠期糖尿病产妇局麻药神经毒性情况。统计分析使用SPSS20.0行统计分析P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 形态学观测结果

研究对SH-SY5Y细胞进行形态学观察，可见对照组细胞胞体粗大，为多角形，神经突起多而粗，总体分布成网络状。A组细胞与对照组形态学差别不显著，无明显改变；B组细胞可见胞体变圆会所，神经突起部分消失；C组则见胞体变圆，神经突起h情况较B组略有减轻。

2.2 不同时间点细胞活力对比

研究发现对照组细胞在4个不同的时间点细胞活力未见明显改变；A组细胞在4个时间点的细胞活力变动也不大；均有P>0.05；B组细胞以及C组细胞可见随着孵育进程细胞活力逐渐减低，特别是B组细胞活力减退显著；B、C组细胞在孵育1h、孵育6h以及孵育24h时间点的细胞活力均显著低于开始时刻水平均有P<0.05，见表1。

表1 不同时间点细胞活力对比

A组B组C组对照组开始时刻100100100100孵育1h92±1280±10∗#88±11∗#96±11孵育6h94±1132±9∗#67±12∗#93±13孵育24h90±1326±8∗#57±11∗#90±13

注：*与开始时刻比较，P<0.05；#与对照组比较，P<0.05。

2.3 不同时间点细胞凋亡率对比

研究中在4个不同的时间点对比4组细胞的凋亡率，结果提示对照组和使用米贝地尔的A组细胞凋亡未见明显改变；P>0.05；与此同时B组细胞以及C组细胞可见随着孵育进程细胞凋亡率逐渐增加，特别是B组细胞最为显著；B、C组细胞在孵育1h、孵育6h以及孵育24h时间点的细胞凋亡率均显著高于开始时刻水平；均有P<0.05，见表2。

3 讨论

妊娠期糖尿病的出现与孕妇机体营养过剩以及在代谢刺激下内质网功能发生变化关联密切；而内质网稳态体系的受损会形成内质网应激致活性氧(reactive oxygen species,ROS)在细胞中的毒性不断积累，长期持续就会引发细胞凋亡[7～10]。本研究结果提示对照组细胞胞体粗大，为多角形，神经突起多而粗，总体分布成网络状。A组细胞与对照组形态学差别不显著，无明显改变；B组细胞可见胞体变圆会所，神经突起部分消失；C组则见胞体变圆，神经突起情况较B组略有减轻。

表2 不同时间点细胞凋亡率对比

A组B组C组对照组开始时刻7．1±2．36．8±2．07．0±2．06．9±1．9孵育1h7．4±2．215．7±2．3∗#9．1±2．2∗#7．2±2．1孵育6h6．8±2．132．4±2．4∗#18．3±2．3∗#6．7±2．0孵育24h6．9±2．341．1±2．2∗#20．1±2．1∗#6．9±2．2

注：*与开始时刻比较，P<0.05；#与对照组比较，P<0.05。

基于机体在高血糖时存在内质网应激，Ca2+通道异常；以及高血糖会通过ERK通路引起神经元损伤的理论基础[11～12]，本研究针对AKT/ERK信号通路失衡状态及伴随的离子通道状态改变进行分析讨论，发现对照组细胞在4个不同的时间点细胞活力未见明显改变；米贝地尔组细胞在4个时间点的细胞活力变动也不大。与此同时使用布比卡因的B组细胞以及米贝地尔、布比卡因联用的C组细胞可见随着孵育进程细胞活力逐渐减低，特别是B组细胞活力减退显著；B、C组细胞在孵育1h、孵育6h以及孵育24h时间点的细胞活力均显著低于开始时刻水平。从凋亡的角度来分析在4个不同的时间点对比凋亡率，B组细胞以及C组细胞可见随着孵育进程细胞凋亡率逐渐增加，特别是B组细胞最为显著；B、C组细胞在孵育1h、孵育6h以及孵育24h时间点的细胞凋亡率均显著高于开始时刻水平。

总之，AKT/ERK信号通路在高糖环境和局麻药可能发生协同作用下对离子通道产生影响。妊娠期糖尿病产妇使用局麻药物进行手术或镇痛出现药物神经毒性损害需引起临床关注，并给于恰当防治。

1 苗银凤,李伟.妊娠期糖尿病的诊断标准及治疗.实用妇科内分泌电子杂志,2017,4(5):16～17.

2 丰树焕.高脂高糖诱导妊娠大鼠内质网应激的变化及饮食干预后的影响.郑州大学,2015.

3 李亚文,徐世元,张庆国,等.布比卡因对高糖培养SH-SY5Y 细胞毒性研究.重庆医学,2015,10(18):2449～2450.

4 王艳,赵鹏伟,韩志强.高糖代谢引发神经毒性的作用机制研究进展.现代中西医结合杂志,2017,26(18):2046～2049.

5 季中华,刘紫庭,李乐,等.糖尿病周围神经病变对大鼠局麻药外周神经毒性的影响.中华麻醉学杂志,2016,36(10):1250～1253.

6 刘瑶霞,陈平.高血糖神经毒性研究进展.西部医学,2009,21(10):1804～1805.

7 黄飞,王显勋,石晓兵,等.妊娠期糖尿病对孕期骨代谢影响的探讨.数理医药学杂志,2011,24(2):157～158.

8 李亚文.高糖环境诱导SH-SY5Y细胞ROS爆发-内质网应激增强布比卡因神经毒性.南方医科大学,2013.

9 李亚文,徐世元,张庆国,等.布比卡因致高糖培养SH-SY5Y细胞内质网应激增强与活性氧簇增多及凋亡增加.国际麻醉学与复苏杂志,2014,35(3):241～245.

10 冯亮群.内质网应激在罗哌卡因诱导SH-SY5Y细胞凋亡中的作用.中国药业,2015,22(17):13～15.

11 李宗泽.肌肽对高糖诱导SH-SY5Y细胞凋亡的保护作用.辽宁医学院,2014.