中科医院曝光 http://baidianfeng.39.net/a_bdfys/161223/5153139.html徐晓涵周永健李哲曹学照
中国医院麻醉科，沈阳
国际麻醉学与复苏杂志,,41(10):-.
DOI：10./cma.j.cn-0422-
基金项目
辽宁省自然科学基金（）
ORIGINALARTICLES
本研究通过行肝部分切除术建立小鼠围手术期神经认知紊乱（PND）模型，将小鼠术后的粪便菌群移植给用抗生素预处理清除体内杂菌干扰的小鼠，旨在明确肠道菌群是否参与手术创伤及麻醉引起的PND。
1材料与方法
将36只C57BL/6J小鼠采用随机数字表法分为对照组（C组）、手术组（S组）和粪菌移植组（F组），每组12只。S组小鼠在全身麻醉下行肝部分切除术制备PND模型，采集小鼠术后粪便制成粪菌滤液移植至F组小鼠体内。采用Westernblot法检测小鼠术后/粪菌移植后第3、7天大脑海马区IL?1β、IL?6、脑源性神经营养因子（BDNF）的表达水平，免疫组织化学法检测小胶质细胞激活标志物——离子钙接头蛋白抗原（Iba?1）的表达情况，通过Morris水迷宫（MWM）评估术后/粪菌移植后第3、7天的认知功能。
2结果
2.1 手术、麻醉和粪菌移植导致实验小鼠空间学习和记忆能力损害
MWM实验结果表明，在连续4d的术前训练中，各组小鼠的空间学习和记忆能力都有进步（图1?、图1?），但平均游泳速度3组比较差异并无统计学意义（P0.05，图1?），这排除了S组和F组小鼠在探索期间的较差表现是由运动能力下降所致的。与C组比较，S组术后第3天、F组移植后第3天在目标象限内停留时间缩短（P均0.01），术后第7天、移植后第7天在目标象限内停留时间延长（P均0.05，图1?）。同样，与C组比较，S组术后第3天、F组移植后第3天穿越平台次数也明显减少（P均0.01），在术后第7天、移植后第7天穿越平台次数增加（P均0.05，图1?）。
2.2 手术、麻醉和粪菌移植引起海马区神经炎症反应
与C组比较：S组IL?1β、IL?6水平在术后第3天（P均0.01）和术后第7天（分别为P0.01、P0.05）均明显升高；F组IL?1β和IL?6水平在移植后第3天也明显升高（P均0.01），直到移植后第7天仍保持上调（P均0.05）。见图2、图3。
2.3 手术、麻醉和粪菌移植增强小胶质细胞活化
免疫组织化学法染色结果显示，与C组比较：S组小鼠大脑海马区小胶质细胞Iba?1水平在术后第3天明显升高（P0.01），并且直到术后第7天仍保持上调（P0.05）；F组在移植后第3天Iba?1水平也明显提高（P0.01），在移植后第7天相差不大（P0.05）。见图4。
2.4 手术、麻醉和粪菌移植降低BDNF表达
与C组比较：S组术后第3天、F组移植后第3天BDNF的表达明显降低（分别为P0.05、P0.01）；S组术后第7天的BDNF水平较术后第3天升高（P0.05），F组移植后第7天BDNF仍保持在较低水平（P0.05）。见图5。
3讨论
本实验结果表明，将手术小鼠的粪便菌群移植到伪无菌小鼠体内会导致海马区神经炎症反应加剧、小胶质细胞激活增加、学习和记忆能力受损。这些发现均提示肠道菌群的组成异常或功能紊乱是导致手术及麻醉后神经炎症反应发生、小胶质细胞激活增强和出现行为缺陷的原因之一。
本研究发现手术和麻醉引起实验小鼠空间学习和记忆能力损害，将手术小鼠的粪便制成粪菌滤液移植给伪无菌小鼠也使其空间学习和记忆能力受损。进一步明确了肠道菌群的改变至少部分地参与了手术和麻醉引起的PND。
与之前的研究结果一致，本研究发现手术和麻醉引起了BDNF表达水平的降低，这可能是其引起PND的潜在的可能机制之一。
本研究证实，肠道菌群至少部分参与了手术创伤和麻醉引起的小鼠术后空间学习和记忆能力损害以及海马区神经炎症反应。通过有针对性地对肠道菌群的结构和丰度进行优化，改善肠道菌群对宿主直接或间接的影响，可能是一种潜在的、有效的PND干预靶点，在预防和治疗PND方面发挥重要作用。
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