外科学专业毕业论文 [精品论文] 线粒体ATP敏感性钾离子通道及活性氧介导七氟醚迟发型脑保护作用机制探讨.doc

外科学专业毕业论文 [精品论文] 线粒体ATP敏感性钾离子通道及活性氧介导七氟醚迟发型脑保护作用机制探讨 关键词：颅脑外伤 脑动脉瘤手术 线粒体ATP敏感性钾离子通道 活性氧介导 七氟醚 脑保护 摘要：临床上常见的严重颅脑外伤手术、控制性降压、颅内动脉瘤夹闭术和冠状动脉旁路移植术以及颈动脉内膜剥脱术等的病人都具有潜在脑缺血的可能。例如：为便于脑动脉瘤手术实施和减少术中出血，常将脑动脉血管短暂夹闭，然而随着受阻血管血流的恢复，往往会导致局部性脑组织缺血/再灌注（ischemic-reperfusion injury，I/R）损伤。而在实际工作中，临床医生不仅关心术中的神经系统的保护，更关心术后神经功能的恢复。探求脑缺血损失的发病机制、减轻脑缺血性损伤、降低脑缺血性疾病的致残率和死亡率，已成为近年来神经科学领域广大工作者致力的研究目标。与脑缺血预处理相似，吸入麻醉药预处理与缺血损伤之间也有短暂的重要联系，包括两个重要时期：预处理早期阶段，即中断预处理刺激后5 min～2h出现；第二个保护时期，延迟预处理期，出现在预处理刺激停止后12～24 h，并可持续24至72 h。已有研究证实七氟醚具有早期预处理的脑保护效应，在大鼠海马脑片模型中，反复吸入七氟醚（每天一次持续30 min，连续4天）能够诱导迟发型脑保护作用。目前，仍未知单次给予七氟醚是否能够诱导迟发型脑保护效应，值得进一步研究。大量研究证实，线粒体内膜ATP敏感钾通道（mitochondrial ATP-sensitive potassium channels，mitoKATP），是吸入麻醉药预处理产生心肌保护作用的重要机制之一。而脑组织的mitoKATP通道蛋白浓度是心肌含量的6～7倍。因此我们有理由推测mitoKATP通道参与了七氟醚的迟发型脑保护作用。开放后的mitoKATP通道如何进一步介导脑保护作用？现在认为活性氧（reactive oxygen species，ROS）可能作为一种关键的细胞内信息物质，介导缺血缺氧预处理和mitoKATP开放剂预处理的心肌及脑保护作用。因此本课题探讨脑遭受缺血再灌注损伤前24 h，单次给予60 min七氟醚预处理是否产生迟发型脑保护效应，以及mitoKATP通道及ROS的作用。 本课题首先通过观察缺血后大鼠的神经功能及测定脑梗塞容积百分比，并通过HE染色评???CA1区神经元形态学改变，明确不同浓度的七氟醚对SD大鼠产生迟发型的脑保护作用；其次第二部分通过加入特异性mitoKATP通道阻断剂及ROS清除剂，观察缺血后大鼠的神经功能及测定脑梗塞容积百分比和缺血侧项叶皮层神经元PKC-ε和-δ两种同功酶的膜转位变化，探讨七氟醚迟发型脑保护作用可能是通过mitoKATP通道和ROS所介导的，且PKCε和δ是否作为mitoKATP通道的下游靶点参与了七氟醚迟发型脑保护效应；之后，进一步研究和探讨p38MAPK信号通路可能也为mitoKATP通道的下游蛋白信号分子，参与了七氟醚诱导迟发型脑保护中的作用；随后，通过检测缺血后胞浆细胞色素C（Cytochrome C，Cyt C）的释放和Caspase-3活性变化，以及TUNEL染色等证实七氟醚迟发型预处理可以通过mitoKATP通道及ROS介导，抑制缺血再灌注损伤后神经元的凋亡，明确七氟醚迟发型脑保护机制；最后通过用紫外分光光度计测定各组缺血侧皮层神经元线粒体通透转运通道（MPTP）开放程度，Western-blot检测Bcl-2/Bax蛋白表达情况，探讨七氟醚预处理对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤后线粒体通透性转换孔的影响及可能机制，证实了激活和开放mitoKATP通道在七氟醚抑制MPTP开放发挥迟发型脑保护效应中起到重要作用。结果证实：（1）缺血前24h，短暂的予以2.4％及4.0％的七氟醚预处理可增强大鼠耐受局灶性脑缺血损伤，产生显著的迟发型脑保护效应，但短时间高浓度（4.0％）吸入七氟醚有引起动脉血pH值及MAP降低的趋势。（2）mitoKATP通道和活性氧介导七氟醚对局灶性脑缺血再灌注损伤的迟发型保护作用，其机制可能与调控PKC-ε转位激活有关，但PKC-ε转位激活仅发生于脑保护的早期相，提示可能有其他的信号通路机制参与七氟醚迟发型脑保护作用。（3）七氟醚可以诱导大脑皮层磷酸化p38MAPK表达的增加，且p38MAPK可能做为线粒体ATP敏感性钾离子通道抗脑缺血再灌注损伤中的下游通路，参与了七氟醚预处理的迟发型脑保护作用。（4）七氟醚通过抑制缺血后细胞色素c释放、Caspase-3的激活以及神经元的凋亡发挥迟发型脑保护作用，其作用可能与线粒体ATP敏感性钾离子通道（mitoKATP）以及活性氧有关。（5）七氟醚预处理能通过激活mitoKATP通道上调bcl-2蛋白的表达，抑制MPT