蒙药额尔敦-乌日勒制剂及其基础方剂通过TLR4/NF-κB信号通路改善术后认知功能障碍的机制研究

目的临床上PKA抑制剂患者术后可出现语言和视觉记忆、视觉空间抽象、精神运动功能和注意力的思维过程障碍,即术后认知功能障碍(Postoperative cognitive dysfunction,POCD),POCD作为术后最常见的并发症之一,严重影响患者术后的生存质量。因此,对POCD的发病机理及其防治手段进行探讨是临床上的重要课题。本研究主要探讨蒙药额尔敦-乌日勒制剂及其基础方剂通过抑制TLR4/NF-κB信号通路的炎症反应改善术后认知功能障碍的发生,以期为临床上防治POCD提供一定的基础实验数据。方法SPF级6~8周60只体重18~21 g雄性C57BL/6小鼠,采用随机数字表法将小鼠分为5组(n=12):正常对照组(C组),侧脑室注射脂多糖(LPS)+左肾切除术模型组(M组),蒙药额尔敦-乌日勒制剂组(Z组),蒙药额尔敦-乌日勒基础方剂组(J组),右美托咪定阳性对照组(D组)。所有小鼠均在清洁级环境下饲养,12小时的光照和黑暗时间交替,自由进食水,饲养室温度为20~24℃,适应性饲养7 d后开始进行实验。于术前5 d对小鼠进行水迷宫定位航行训练。Z组与J组小鼠于术前6 d开始分别连续灌胃等剂量的额尔敦-乌日勒制剂与额尔敦-乌日勒的基础方剂(8.6 mg/10 g)、C组和M组小鼠给予等量的蒸馏水灌胃至手术当天。除C组外,所有组小鼠于术前1 h侧脑室注射LPS 2μg(1μg/μL),随后于水合氯醛麻醉下行左肾切除术,D组小鼠侧脑室注射完LPS后于术前30 min腹腔注射25μg/kg右美托咪定。术后行为学测试于术后第1 d,2 d,3 d进行,记录其逃避潜伏期,游泳速度,穿越平台次数及目标象限停bioorthogonal catalysis留时间百分比等相关数据,评价各组小鼠的认知功能及运动能力。分别于术后6 h和术后第3 d的水迷宫实验结束后在麻醉下行眼底静脉取血并处死小鼠取海马组织或大脑。HE染色检测小鼠海马组织的神经细胞变性坏死和炎症细胞的浸润情况。Elisa方法检测小鼠血清中炎性细胞因子白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的变化。Western Blot检测TLR4/NF-κB信号通路的相关蛋白Toll样受体4(TLR4)、NF-κBp65、髓样分化因子88(My D88)的表达。RT-PCR方法检测TLR4/NF-κB信号通路的相关蛋白TLR4、NF-κBp65、My D88在m RNA水平的表达情况。结果1.水迷宫结果:术前5 d行定位航行训练,随着训练天数的延长小鼠找到平台的潜伏期逐渐缩短,与第1 d相比,各组小鼠训练第5 d的逃避潜伏期缩短,差异有统计学意义(P<0.05),训练第5 d各组间小鼠逃避潜伏期差异无统计学意义(P>0.05)。术后第1 d、2 d、3 d的定位航行与空间探索的行为学结果表明:与C组比较,M组小鼠的逃避潜伏期延长、穿越平台次数减少、目标象限(第一象限)停留时间百分比减小,差异有统计学意义(P<0.05);与M组比较,Z组、J组与D组小鼠的逃避潜伏期缩短、穿越平台次数增加、目标象限停留时间百分比增大,差异有统计学意义(P<0.05);Z组、J组与D组之间逃避潜伏期、穿越平台次数及目标象限停留时间百分比等行为学指标差异无统计学意义(P>0.05)。术后第1 d、2 d、3 d各组间小鼠的游泳速度差异无统计学意义(P>0.05)。2.Elisa结果:与C组比较,M组小鼠术后6 h和术后第3 d IL-1β、IL-6和TNF-α炎性细胞因子水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与M组比较,Z组、J组与D组小鼠术后6 h和术后第3 d IL-1β、IL-6和TNF-α炎性细胞因子水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与J组比较,Z组小鼠术后6 h IL-1β、IL-6和TNF-α炎性细胞因子水平差异无统计学意义(P>0.05);与J组比较,Z组小鼠术后第3 d IL-1β、IL-6和TNF-α炎性细胞因子水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。3.Western Blot结果:与C组比较,M组小鼠术后6 h和术后第3 d TLR4、My D88与NF-κBp65蛋白质水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与M组比较,Z组、J组与D组小鼠术后6 h TLR4、My D88与NF-κBp65蛋白质水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与M组比较,Z组小鼠术后第3 d TLR4、My D88与NF-κBp65蛋白质水平降低,差异有统计学意义(P<0.05);与M组比较,D组与J组小鼠术后第3 d TLR4蛋白质水平降低,差异无统计学意义(P>0.05),My D88与NF-κBp65蛋白质水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与J组比较,Z组小鼠术后6 h TLR4、My D88与NF-κBp65蛋白质水平降低,差异有统计学意义(P<0.05);与J组比较,Z组小鼠术后第3 d TLR4蛋白质水平降低,差异无统计学意义(P>0.05),My D88与NF-κBp65蛋白质水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。4.RT-PCR结果:与C组比较,M组小鼠术后6 h和术后第3 d TLR4、My D88与NF-κBp65蛋白质的m RNA水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与M组比较,Z组、J组与D组小鼠术后6 h和术后第3 d TLR4、My D88与NF-κBp65蛋白质的m RNA水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与J组比较,Z组小鼠术后6 h TLR4、My D88与NF-κBp65蛋白质的m RNA水平降低,差异无统计学意义(P>0.05)。与J组比较,Z组小鼠术后第3 d TLR4蛋白质的m RNA水平降低,差异无统计学意义(P>0.05),My D88与NF-κBp65蛋白质的m RNA水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论蒙药额尔敦-乌日勒制剂及其基础方剂均可改善小鼠术后认知功能障碍购买Belnacasan的发生,TLR4/NF-κB信号通路是蒙药额尔敦-乌日勒预防和和治疗术后认知功能障碍的重要机制之一。