N-乙酰半胱氨酸对术后认知功能障碍模型小鼠认知功能及核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1信号通路的影响

目的 观察N-乙酰半胱氨酸(NAC)对术后认知功能障碍(POCD)模型小鼠认知功能和海马核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶-1(HO-1)信号通路的影响.方法 采用随机区组设计,利用随机数字表法将雄性3～4月龄C57BL/6J小鼠54只随机分为3组(n=18),分别为对照组、 手术组、 手术+NAC组.在异氟醚吸入麻醉下,手术组和手术+NAC组小鼠行左下肢胫骨骨折内固定术.手术+NAC组分别于麻醉前30 min、 术后3 h和6 h腹腔内注射NAC 150 mg/kg,对照组和手术组腹腔注射生理盐水.术后第3天利用随机数字表法每组随机取6只小鼠,行Morris水迷宫测试小鼠空间认知和记忆功能,术后第7天完成测试.术后第1、3天取小鼠海马组织,酶联免疫吸附法检测小鼠海马组织中白细胞介素-6(IL-6)、 丙二醛(MDA)浓度,Western blot及实时荧光定量PCR检测小鼠海马组织中Nrf2和HO-1的蛋白与mRNA表达.结果 3组小鼠的游泳速度差异均无统计学意义(F=2.135,P=0.114);与对照组和手术+NAC组小鼠相比,手术组小鼠的逃避潜伏期延长(P<0.01),穿越平台次数减少(P<0.01),目标象限停留时间减少(P<0.01).与对照组相比,手术组和手术+NAC组术后1 d海马组织IL-6和MDA含量均明显增高(P均=0.000),术后第3天手术组仍高于对照组(P=0.000),手术+NAC组IL-6(P=0.251)和MDA(P=0.103)含量降至对照组水平;与手术组相比,手术+NAC组术后第1、3天海马组织IL-6和MDA含量均明显降低(P均=0.000).与对照组相比,手术组和手术+NAC组海马组织Nrf2和HO-1蛋白表达均增高(P均=0.000);与手术组相比,手术+NAC组海马组织Nrf2和HO-1蛋白表达均明显增高(P均=0.000).与对照组相比,手术组和手术+NAC组Nrf2和HO-1 mRNA表达在术后第1天均明显增加(P均=0.000),手术+NAC组明显高于手术组(P=0.000).术后第3天,Nrf2和HO-1的mRNA表达进一步增强.结论 NAC预处理后的POCD小鼠降低海马组织氧化应激和炎性反应,改善认知功能,此作用与激活Nrf2/HO-1信号通路相关.