剖腹探查术对创伤性脑损伤大鼠认知功能的影响及与钙超载的关系

目的 评价剖腹探查术对创伤性脑损伤大鼠认知功能的影响及与钙超载的关系.方法 健康雄性Wistar大鼠150只,2~3月龄,体质量190~220 g,采用随机数字表法分为5组(n=30):空白组(B)、空白大鼠手术组(BS)、假模型大鼠手术组(SS)、脑损伤大鼠组(T)、脑损伤大鼠手术组( TS). T和TS组大鼠采用Feeney法制备创伤性脑损伤大鼠,SS组大鼠仅做颅骨骨窗,不进行颅脑撞击,B组及BS组均为正常大鼠. 20 d后BS、SS、TS组大鼠在七氟醚麻醉下行剖腹探查术(手术时间约为3 h),而B组和T组吸入纯氧3 h.于术前1d和术后3 d、7 d时,每组分别随机取10只大鼠行Morris水迷宫实验.水迷宫实验结束后取该10只大鼠的海马组织,采用流式细胞术测定海马神经元凋亡率和钙离子浓度,采用Western blot法测定海马组织的cleaved caspase-3的表达水平.结果 术前1 d时,与B组逃避潜伏期[(9. 8±0. 8) s],穿越平台次数[(5. 8± 0. 8)次],海马神经元凋亡率[(2. 5±0. 9)%],钙离子浓度[(2. 3±0. 2)],cleaved caspase-3的表达[(0. 22±0. 07)] 比较,T组和TS组的逃避潜伏期延长[T组:(25. 5±0. 7)s,P<0. 05;TS组:(25. 1±1. 1)s,P<0. 05],穿越平台次数减少[T组:(2. 7 ± 0. 8)次,P<0. 05;TS 组:( 2. 8 ± 0. 6)次,P<0. 05],海马神经元凋亡率[ T 组:( 5. 3 ± 0. 6)%,P<0. 05;TS组:(5. 2±1. 0)%,P<0. 05],钙离子浓度升高[ T组:( 3. 7±0. 4),P<0. 05;TS组:(3. 6±0. 5),P<0. 05],海马组织cleaved caspase-3表达上调[T组:(0. 45±0. 07),P<0. 05;TS组:(0. 44 ±0. 05),P<0. 05],差异均有统计学意义;与SS组比较,TS组术后各时点逃避潜伏期延长[术后3 d:SS组:(23. 8±1. 3)s,TS组:(56. 4±2. 5)s,P<0. 05;术后7 d:SS组:(16. 6±1. 8)s,TS组:(38. 1±2. 1) s,P<0. 05],穿越平台次数减少[术后3 d:SS组:(2. 9±0. 6)次,TS组:(1. 1±1. 1)次,P<0. 05;术后7 d:SS组:(4. 2±1. 2)次,TS组:(1. 7± 1. 3)次,P<0. 05],海马神经元凋亡率[术后3 d:SS组:(4. 8± 0. 6)%,TS组:(14. 4±0. 6)%,P<0. 05;术后7 d:SS组:(3. 8±1. 1)%,TS组:(9. 6±1. 3)%,P<0. 05]和钙离子浓度升高[术后3 d:SS组:( 3. 1 ± 0. 3),TS组:( 6. 4± 0. 5),P<0. 05;术后7 d:SS组:( 2. 6± 0. 3),TS组:(4. 8±0. 4),P<0. 05],海马组织cleaved caspase-3的表达上调[术后3 d:SS组:(0. 42± 0. 03),TS组:(0. 88±0. 08),P<0. 05;术后7 d:SS组:(0. 33±0. 05),TS组:(0. 63±0. 06),P<0. 05];与T组比较,TS组术后各时点逃避潜伏期延长[术后3 d:T组:( 18. 6±2. 0) s,TS组:( 56. 4±2. 5) s,P<0. 05;术后7 d:T组:(13. 8±2. 6)s,TS组:(38. 1±2. 1)s,P<0. 05],穿越平台次数减少[术后3 d:T组:(3. 4±0. 5)次,TS组:(1. 1±1. 1)次,P<0. 05;术后7 d:T组:( 4. 3±1. 2)次,TS组:( 1. 7±1. 3)次,P<0. 05],海马神经元凋亡率[术后3 d:T组:( 4. 4±0. 7)%,TS组:( 14. 4±0. 6)%,P<0. 05;术后7 d:T组:(3. 3±1. 3)%,TS组:(9. 6±1. 3)%,P<0. 05]和钙离子浓度升高[术后3 d:T组:(3. 4±0. 4),TS组:(6. 4±0. 5),P<0. 05;术后7 d:T组:(3. 0±0. 3),TS组:( 4. 8± 0. 4),P<0. 05],海马组织cleaved caspase-3的表达上调[术后3 d:T组:( 0. 40± 0. 04),TS组:(0. 88± 0. 08),P<0. 05;术后7 d:T组:(0. 35±0. 02),TS组:(0. 63±0. 06),P<0. 05].结论 剖腹探查术可加重创伤性脑损伤大鼠认知功能损伤,引起术后认知障碍,其机制可能与加重钙超载的程度进而增加海马神经元凋亡率有关.