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摘要
目的探讨丙泊酚是否对新生大鼠海马线粒体造成损伤, 以及兴奋性氨基酸受体AMPA受体的调控作用。方法将48只7日龄SD大鼠按随机数字表法分为对照组、丙泊酚组、丙泊酚+AMPA受体激动剂AMPA组(丙泊酚+AMPA组)和丙泊酚+AMPA受体抑制剂CNQX组(丙泊酚+CNQX组), 每组12只。丙泊酚各组大鼠腹腔注射30 mg/kg丙泊酚, 对照组注射生理盐水3 mg/kg;各组均于首次给药后每隔20 min给予首剂量的1/2, 每日3次, 连续注射3 d。丙泊酚+AMPA组和丙泊酚+CNQX组分别于首次给药后经左侧脑室注射1 g/L的AMPA或CNQX 5 μL。各组给药3 d后处死大鼠取脑组织, 采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测海马AMPA受体谷氨酸受体(GluR1、GluR2)亚单位的总蛋白(T)及膜蛋白(M)表达量, 并计算二者比值(M/T);采用Western blotting检测线粒体动力相关蛋白-1(DRP-1)、磷酸化DRP-1(p-DRP-1)和线粒体融合蛋白2(Mfn2)表达;同时测定海马三磷酸腺苷(ATP)含量及ATP相关酶活性。结果与对照组相比, 丙泊酚处理后大鼠海马GluR1的表达及其M/T比值均明显升高, 而GluR2的表达及其M/T比值则明显降低, ATP含量及ATP相关酶活性明显下降, 同时DRP-1表达及其磷酸化水平明显升高, 而Mfn2表达明显下降, 说明反复多次腹腔注射30 mg/kg丙泊酚可导致神经细胞线粒体损伤。与丙泊酚组比较, 加入AMPA激动剂后, GluR1表达及其M/T比值进一步升高〔T-GluR1蛋白(T-GluR1/β-actin):2.41±0.29比1.72±0.11, M-GluR1蛋白(M-GluR1/β-actin):1.18±0.15比0.79±0.09, M/T比值:0.78±0.12比0.46±0.08, 均P<0.01〕;GluR2表达明显升高〔T-GluR2蛋白(T-GluR2/β-actin):0.65±0.13比0.30±0.14, P<0.01;M-GluR2蛋白(M-GluR2/β-actin):0.17±0.05比0.13±0.07, P>0.05〕, 但其M/T比值进一步降低(0.27±0.10比0.41±0.08, P<0.05);ATP相关酶活性进一步降低, ATP含量进一步下降(μmol/g:0.32±0.07比0.70±0.10, P<0.01);线粒体DRP-1表达及其磷酸化水平进一步升高〔DRP-1蛋白(DRP-1/GAPDH):2.75±0.36比1.70±0.19, p-DRP-1蛋白(p-DRP-1/GAPDH):0.99±0.14比0.76±0.15, 均P<0.05〕, Mfn2表达进一步下降(Mfn2/GAPDH:0.23±0.12比0.54±0.12, P<0.05), 说明AMPA激动剂增加了大鼠神经细胞膜上AMPA受体GluR1亚单位的表达, 同时使GluR2向细胞内移动, 从而加剧了丙泊酚所致的线粒体损伤。而加入AMPA抑制剂后, 与丙泊酚组比较, GluR1表达及其M/T比值均明显降低〔T-GluR1蛋白(T-GluR1/β-actin):0.99±0.14比1.72±0.11, M-GluR1蛋白(M-GluR1/β-actin):0.21±0.07比0.79±0.09, M/T比值:0.21±0.07比0.46±0.08, 均P<0.01〕;GluR2表达变化则不明显, 但其M/T比值明显升高(0.59±0.09比0.41±0.08, P<0.05);ATP酶活性明显升高, 且ATP含量明显上升(μmol/g:0.87±0.12比0.70±0.10, P<0.05);线粒体DRP-1表达及其磷酸化水平明显下降〔DRP-1蛋白(DRP-1/GAPDH):1.18±0.17比1.70±0.19, p-DRP-1蛋白(p-DRP-1/GAPDH):0.37±0.10比0.76±0.15, 均P<0.05〕, 而线粒体Mfn2表达则明显升高(Mfn2/GAPDH:0.78±0.10比0.54±0.12, P<0.05), 说明AMPA抑制剂通过抑制GluR1亚单位的表达, 促使GluR2亚单位向细胞膜移动, 从而缓解了丙泊酚导致的大鼠脑组织线粒体产能及动力学损伤。结论连续3 d多次腹腔注射丙泊酚30 mg/kg, 可引起7日龄新生大鼠海马AMPA受体GluR1亚单位表达升高且主要分布于细胞膜, GluR2亚单位表达下降且向细胞内移动, 从而导致线粒体功能及动力学损伤;AMPA受体激动剂可加重上述损伤, 而AMPA受体抑制剂可减轻这一损伤。
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单位天津医科大学总医院
