术前使用辛伐他汀对大鼠外周IL-1β的影响

李秀杰 李利霞

作者单位：471000 河南科技大学第一附属医院麻醉科

术前使用辛伐他汀对大鼠外周IL-1β的影响

李秀杰 李利霞

目的探讨辛伐他汀对术后白细胞介素-1β(IL-1β)及认知功能障碍是否有影响, 从而为临床提供参考。方法选择72只雄性SD大鼠随机分为对照组(A组)和实验组(B组), 各36例。对照组(A组)用生理盐水喂饲7 d, 实验组(B组)用辛伐他汀(10 mg/kg)喂饲7 d。在喂饲7 d后行切脾手术, A﹑B组随机分为4个亚组(A0﹑A1﹑A3﹑A7组和B0﹑B1﹑B3﹑B7组, n=9)分别于术前和术后第1﹑3﹑7天通过Y型迷宫测试大鼠的认知功能及检测外周血IL-1β表达。结果术后各亚组认知功能比较差异无统计学意义(P＞0.05), 对照组中IL-1β水平手术与非手术组比较差异无统计学意义(P＞0.05), 实验组与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。结论切脾手术未能引起青年鼠术后认知功能障碍, 也未能使青年鼠外周血IL-1β水平升高。辛伐他汀可能并不抑制外周IL-1β的水平, 对术后认知功能障碍的发生也无影响。

白细胞介素-1β；术后认知功能障碍；辛伐他汀

近年来术后认知功能障碍成为研究热点, 术后认知功能障碍的发生影响因素较多, 可能与手术大小﹑抗胆碱药的使用﹑术前认知功能状况等有关, 但其发生机理还有待进一步了解。作为促炎细胞因子IL-1β可能与术后认知功能障碍有一定关系［1］, 辛伐他汀有一定的抗炎作用, 可以使IL-1β的生成量降低［2］, 术前预防性使用辛伐他汀可以降低术后谵妄的发生［3］, 他汀类的使用还可以改善阿尔茨海默患者的认知功能［4］。目前已有报道［5］认为IL-1β对老年鼠术后认知功能障碍有一定影响, 但对中青年术后认知功能变化的研究及辛伐他汀对术后认知功能障碍影响的研究尚未见。拟假设辛伐他汀可以抑制IL-1β的产生, 从而降低术后认知功能障碍的发生。本研究通过预防性使用辛伐他汀, 观察脾切除术后大鼠空间学习记忆的能力和测定术后外周IL-1β水平, 以探讨辛伐他汀对术后IL-1β水平及术后认知功能障碍的影响。现报告如下。

作者单位：471000 河南科技大学第一附属医院麻醉科

1 材料与方法

1.1 材料 健康雄性大鼠72只(河南省动物中心提供), 鼠龄3～4周, 体重200～300 g。随机分为对照组(A组)和实验组(B组), 各36例。对照组采用等量生理盐水喂饲7 d后处理,实验组采用辛伐他汀按10 mg/kg溶解于等量生理盐水中, 喂饲7 d后处理。A组在喂饲等量生理盐水7 d后A0﹑A1﹑A3﹑A7组, 各9例。B组在喂饲7 d后亦分为B0﹑B1﹑B3﹑B7组,分别于术前后术后1﹑3﹑7 d进行Y迷宫实验。

1.2 手术处理 在喂饲生理盐水或辛伐他汀7 d后, 手术组于次日大鼠腹腔注射芬太尼0.2 mg/kg和氟哌利多5 mg/kg。大鼠正反射消失后行仰卧位固定, 消毒后沿左肋缘下切1.5～2.0 cm的横行切口进入腹腔, 找到脾脏并游离, 分别结扎脾动静脉血管后切除脾脏, 缝合切口, 并在缝合好的切口上覆盖一层纱布。非手术组仅在相应的位置上覆盖一层纱布。

1.3 Y迷宫测定 在环境安静的暗室用Y迷宫(由张家港市生物医学仪器厂提供)测定大鼠学习记忆功能。Y迷宫共3个臂, 每臂末端有信号灯, 灯亮时此臂底铜栅无电流刺激。测试时用一不透明物间隔一臂, 通50 V交流电作为刺激, 先将大鼠放于起步区适应3～5 min, 再打开电刺激, 大鼠逃至安全区为正确反应, 逃至电击区为错误反应。学会标准为直至10次测试中有9次正确反应。

1.4 样本收集与测定 所有大鼠在Y迷宫测试后均予以芬太尼0.2 mg/kg和氟哌利多5 mg/kg腹腔注射麻醉后, 经左心室主动脉插管取血4 ml于4℃下, 4000 r/min, 离心10 min, 取上清液, 在-20℃冰箱中保存备用。用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清中IL-1β浓度, 参照试剂盒(试剂盒由武汉博士德提供)说明书进行。加血清和标准品, 37℃反应90 min。加生物素抗大鼠IL-1β抗体工作液, 37℃反应60 min, 0.01MTBS3× 1 min。加ABC工作液, 37℃反应30 min, 0.01MTBS洗5×1 min。 TBM37℃反应25 min。加入TMB终止液, 用酶标仪读O.D.值。使用Elisa绘图软件计算IL-1β浓度。

1.5 统计学方法 采用SPSS13.0统计学软件对研究数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示, 采用t检验；计数资料以率(%)表示, 采用χ2检验。P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

A组与B组术前Y迷宫测试达到学会标准时学习次数相比差异无统计学意义(P＞0.05), 术后第1﹑3﹑7天两组Y迷宫测试达到学会标准时学习次数相比差异无统计学意义(P＞0.05)。

见表1。术前A组与B组IL-1β相比差异无统计学意义(P＞0.05)；A组术后第1﹑3﹑7天IL-1β浓度与B组比较,差异无统计学意义(P＞0.05)。见表2。

表1 两组迷宫测试达到学会标准时学习次数(±s, 次)

注：两组比较, P＞0.05

组别 术前(n=9) 术后第1天(n=9) 术后第3天(n=9) 术后第7天(n=9) A组 18.5±2.5 16.0±2.5 17.0±3.4 16.8±3.5 B组 17.2±2.8 18.3±3.0 18.0±2.3 17.3±2.4

表2 两组IL-1β值比较(±s, pg/ml)

表2 两组IL-1β值比较(±s, pg/ml)

注：两组比较, P＞0.05

组别 术前(n=9) 术后第1天(n=9) 术后第3天(n=9) 术后第7天(n=9) A组 20.10±3.11 19.57±4.23 19.06±3.58 18.49±4.17 B组 19.68±3.28 20.17±3.61 18.53±4.08 19.79±3.40

3 小结

他汀类药物是临床上广泛应用的抗炎降脂药物, 本实验中预防性使用辛伐他汀7 d后及切脾手术后第1﹑3﹑7天测定的认知功能与未使用辛伐他汀的大鼠比较差异无统计学意义(P＞0.05), 可能与辛伐他汀不能阻止脑部病变的发生有关［6］。徐静等［7］实验所得切脾后大鼠会发生短暂的认知功能障碍的结论及切脾后海马IL-1β蛋白表达增多和mRNA表达升高。本研究中切脾后并未发现术后有认知功能障碍的发生及外周IL-1β浓度的升高, 这可能与选择的大鼠年龄有关,老龄大鼠易发生手术后认知功能改变, 而青年鼠术后认知功能改变的发生几率较小, 且与术后外周IL-1β浓度较中枢IL-1β浓度相比变化幅度较小有关［8］。

总之, 切脾手术不能引起青年鼠术后认知功能障碍, 也不能使青年鼠外周血IL-1β水平升高。辛伐他汀不抑制青年大鼠外周IL-1β的水平, 对青年大鼠术后认知功能障碍的发生无影响。

［1］Cibelli M, Fidalgo AR, Terrando N, et al. Role of interleukin-1 beta in postoperative cognitive dysfunction. Ann Neurol, 2010, 68(3):360-368.

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［3］Rita K, George N, Michael A, et al. Preoperative use of statins is associated with reduced early delirium rates after cardiac surgery. Anesthesiology, 2009, 110(1):67-73.

［4］Chatterjee S, Krishnamoorthy P, Ranjan P, et al. Statins and cognitive function: an updated review. Curr Cardiol Rep, 2015, 17(2):4.

［5］Yu L, Sun L, Chen S, et al. Protective effect of senegenin on splenectomy-induced postoperative cognitive dysfunction in elderly rats. Exp Ther Med, 2014, 7(4):821-826.

［6］Haag MDM, Hofman A, Koudstaal PJ, et al. Statins are associated with a reduced risk of Alzheimer disease regardless of lipophilicity. The Rotterdam study. J Neural Neurosueg Psychiatry, 2009, 80(1): 13-17.

［7］徐静, 万燕杰, 曾因明, 等.脾切除术对大鼠空间学习记忆的影响.中华麻醉学杂志, 2006, 26(2):144-147.

［8］Peng L, Xu L, Ouyang W. Role of peripheral inflammatory markers in postoperative cognitive dysfunction (POCD): a meta-analysis. PLoS One, 2013, 8(11):e79624.

Influence of preoperative simvastatin on peripheral IL-1β in rats

LI Xiu-jie, LI Li-xia. Department of Anesthesiology, The First Affiliated Hospital of Henan University of Science and Technology, Luoyang 471000, China

ObjectiveTo investigate if simvastatin has influence on postoperative interleukin-1β (IL-1β) and cognitive dysfunction, so as to provide clinical reference.MethodsA total of 72 male SD rats were randomly divided into control group (group A) and experimental group (group B), with 36 cases in each group. The control group received normal saline feeding for 7 d, and the experimental group received simvastatin (10 mg/ kg) feeding for 7 d. They received splenectomy after 7 d of feeding. Groups A and B were randomly divided into 4 groups A0, A1, A3, A7and B0, B1, B3, B7, n=9), and they received detection of cognitive function by Y-maze test and peripheral blood IL-1β in 1, 3, 7 d before and after surgery.ResultsThere was no statistically significant difference of postoperative cognitive function in all groups (P＞0.05). The difference of IL-1β between surgery group and nonsurgery group among the control group had no statistical significance (P＞0.05). The difference between the experimental group and control group had no statistical significance (P＞0.05).ConclusionSplenectomy does not lead to postoperative cognitive dysfunction or increasing peripheral blood IL-1β in rats. Simvastatin has no influence on peripheral blood IL-1β level or postoperative cognitive dysfunction.

Interleukin-1β; Postoperative cognitive dysfunction; Simvastatin

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2015.22.213

2015-08-02］