不同浓度七氟烷麻醉对糖尿病模型大鼠Morris水迷宫测试成绩的影响

伦明辉，孙晓峰

（沈阳医学院附属中心医院麻醉科，辽宁 沈阳 110024）

大量的研究证实麻醉手术可以引起术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction，POCD）的发生，尤其是术后早期。POCD病因复杂，机制尚未明确。POCD可致并发症增多、康复延迟、住院时间延长和病死率增加［1］。术前存在糖尿病的患者可能因疾病本身也可引起神经递质紊乱、高血糖等，手术麻醉的应激更易诱发精神神经功能紊乱［2］。七氟烷因其起效迅速，苏醒快，目前是临床上常用的吸入麻醉药。最近的研究表明，在正常生理条件下适度的吸入七氟烷不会引起动物的认知障碍。然而在糖尿病的情况下，七氟烷对认知功能的影响没有定论［3］。本实验拟观察糖尿病模型大鼠吸入不同浓度七氟烷麻醉后Morris水迷宫成绩变化，评价其对糖尿病模型大鼠获取空间学习记忆功能的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物 选取健康成年SPF级雄性SD大鼠36只，体重200～260 g，由辽宁省实验动物资源中心提供，许可证号：No.211002300003081。

1.2 方法 分组方法：将大鼠随机分为对照组（C组）和不同浓度七氟烷麻醉组（S1组和S2组），其中C组吸入氧气3 h，氧流量为2 L/min，S1组和S2组在与C组相同吸氧条件下分别吸入浓度2%及3.5%七氟烷（日本丸石制药株式会社）3 h。

糖尿病模型建立：大鼠腹腔注射2%链脲佐菌素（Sigma公司）53 mg/kg建立糖尿病模型。72 h后，尾静脉采血检测随机血糖，血糖≥16.7 mmol/L为糖尿病模型建立成功［4］。糖尿病模型造模成功后正常饲养并监测血糖，2周后行Morris水迷宫训练及测试。

Morris水迷宫测试：大鼠在吸入七氟烷干预前6 d进行Morris水迷宫定位航行实验训练，每日将大鼠头朝池壁按东、南、西、北4个入水点放入水池，训练中若动物在120 s内找到平台，让其在平台上停留20 s；若动物未能找到平台，计算机停止跟踪，记录时间为120 s，将其在平台上停留20 s。每日上午、下午固定时间各训练一次，重复上述实验，共6 d。之后行吸入干预；干预后第1、2及3天分别进行测试：先行Morris水迷宫定位航行实验，记录大鼠寻找到平台的时间，即逃避潜伏期；之后行反转空间探索实验，即将平台放在对侧象限，记录大鼠在原平台有效区逗留时间。1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。计量资料以均数±标准差表示。Morris水迷宫测试成绩采用单因素方差分析和LSD法，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 大鼠干预后各时间点Morris水迷宫定位航行测试逃避潜伏期比较 S1组吸入七氟烷麻醉干预后大鼠各时间点定位航行测试逃避潜伏期与C组比较差异无统计学意义（P＞0.05）；S2组吸入七氟烷麻醉干预后第1天测试逃避潜伏期与C组和S1组比较延长（P＜0.05）；S2组第2、3天逃避潜伏期较第1天相比缩短（P＜0.05），见表1。

表1 各组大鼠吸入干预后不同时间点定位航行测试逃避潜伏期比较

2.2 大鼠干预后各时间点Morris水迷宫反转空间探索实验原平台有效区逗留时间比较 S1组大鼠吸入七氟烷麻醉干预后各时间点反转空间探索实验原平台有效区逗留时间与C组比较差异无统计学意义（P＞0.05）；S2组大鼠吸入七氟烷麻醉干预后第1天反转空间探索实验原平台有效区逗留时间与C组和S1组比较减少（P＜0.05）；S2组第2、3天原平台有效区逗留时间较第1天相比增加（P＜0.05），见表2。

表2 各组大鼠吸入干预后不同时间点反转空间探索实验原平台有效区逗留时间的比较

3 讨论

糖尿病是临床上常见的慢性病之一，其发病率呈逐年上升的趋势，且已达到了流行病的程度［5］。POCD的易发因素中，除了老龄外，合并糖尿病患者可能因体内自身代谢紊乱，在外源性应激下更容易对大脑造成损害。据流行病学调查显示糖尿病是轻度认知功能损害（mild cognitive impairment，MCI）的危险因素［6］。

Morris水迷宫是啮齿类动物神经认知模型研究中普遍公认的工具，同时也是评价神经递质、分子转导通路以及药物之间作用的手段之一［7］。本实验在吸入七氟烷麻醉干预后第1、2、3天分别进行Morris水迷宫定位航行测试逃避潜伏期和反转空间探索实验测试在原平台有效区所停留的时间，两者均为评估大鼠获取空间记忆能力的指标。

本研究结果显示，与C组比较，S2组干预后第1天水迷宫测试逃避潜伏期明显延长，反转空间探索实验在原平台有效区逗留时间明显减少，表明糖尿病模型大鼠若行高浓度3.5%七氟烷吸入麻醉干预后第1天其获取空间的记忆能力受到影响；S2组干预后第2、3天较第1天测试逃避潜伏期缩短，反转空间探索实验原平台有效区逗留时间增加，差异有统计学意义，说明大鼠只是在干预后第1天产生了一定的短暂的空间学习记忆能力下降，第2、3天两指标恢复至对照组水平（P＞0.05），此影响可能具有可逆性。S1组大鼠各时间点水迷宫测试成绩与C组相比差异无统计学意义，表明糖尿病模型大鼠若行低浓度2%七氟烷吸入干预后其获取空间记忆能力未受到明显影响。S2组大鼠吸入干预后第1天水迷宫测试成绩与S1组相比差异有统计学意义，表明在糖尿病大鼠相同的易损伤性基础上，空间记忆能力的影响程度取决于伤害性刺激的大小，若过度的伤害性刺激作用在易损伤性对象上可能使原本能够被耐受的麻醉产生诱发神经细胞凋亡或其他形式的细胞病理性改变，从而出现行为学上的改变［8］。

综上所述，不同浓度七氟烷麻醉对糖尿病模型大鼠空间学习记忆能力的影响可能存在差异，但此影响具有短暂性、可逆性等特点，其具体分子机制有待进一步研究。