HIF-1α-糖酵解通路在丙泊酚减轻急性睡眠剥夺老龄大鼠脑损伤中的作用

作     者：祁皓 游洲 李依玲 沈威 

作者机构：武汉科技大学附属孝感医院感染控制科 孝感　432000 武汉科技大学附属孝感医院重症医学科 孝感　432000 

出 版 物：《中华麻醉学杂志》 (Chinese Journal of Anesthesiology)

年 卷 期：2024年第44卷第6期

页      面：675-681页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 10[医学] 

基　　金：湖北省公共卫生青年拔尖人才项目(XGKJ202301001) 

主　　题：二异丙酚 睡眠剥夺 脑损伤 缺氧诱导因子-1 α 糖酵解 

摘      要：目的:评价缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)-糖酵解通路在丙泊酚减轻急性睡眠剥夺老龄大鼠脑损伤中的作用。方法:SPF级健康雄性SD大鼠48只，20～22月龄，体质量500～600 g，采用随机数字表法分为4组( n＝12)：对照组(Con组)、睡眠剥夺组(SD组)、睡眠剥夺＋丙泊酚组(SP组)和睡眠剥夺＋丙泊酚＋二甲基乙二酰氨基乙酸(DMOG)组(SPD组)。采用睡眠剥夺仪建立睡眠剥夺模型。于睡眠剥夺前20和3 h时，SP组腹腔注射1%丙泊酚0.04 mg/g，SPD组腹腔注射1%丙泊酚0.04 mg/g和HIF-1α特异性激动剂DMOG 0.05 mg/g。采用条件恐惧实验、新旧物体识别实验评估大鼠记忆能力。行为学实验结束后，取血液和脑组织标本，采用伊文思蓝(EB)染色法检测血脑屏障通透性，HE染色后观察海马组织病理学变化，TUNEL染色法确定海马神经元凋亡率，ELISA法检测血清神经丝轻链蛋白(NfL)、NSE浓度以及海马组织ROS、IL-6、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、乳酸和丙酮酸含量，计算乳酸/丙酮酸比值;采用Western blot法检测海马HIF-1α、丙酮酸激酶M2 (PKM2)、己糖激酶2(HK2)、离子钙结合适配器分子1(IBA1)以及裂解的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(cleaved caspase-3)的表达。 结果:与Con组相比，SD组和SPD组僵直时间百分比和识别指数降低，血清NSE和NfL浓度、脑组织EB含量、海马组织ROS、IL-6、iNOS含量和乳酸/丙酮酸比值升高，HIF-1α、PKM2、HK2、IBA1、cleaved caspase-3表达上调，神经元凋亡率升高( P0.05)，海马区神经细胞发生病理学损伤。与SD组相比，SP组僵直时间百分比和识别指数升高，血清NSE和NfL浓度、脑组织EB含量、海马组织ROS、IL-6、iNOS含量和乳酸/丙酮酸比值降低，HIF-1α、PKM2、HK2、IBA1、cleaved caspase-3表达下调，神经元凋亡率降低( P0.05)，海马神经细胞病理学损伤减轻。与SP组相比，SPD组僵直时间百分比和识别指数降低，血清NSE和NfL浓度、脑组织EB含量、海马组织ROS、IL-6及iNOS含量、乳酸/丙酮酸比值升高，HIF-1α、PKM2、HK2、IBA1、cleaved caspase-3表达上调，神经元凋亡率升高( P0.05)，海马区神经细胞病理学损伤加重。 结论:丙泊酚可减轻急性睡眠剥夺诱导的老龄大鼠脑损伤，其机制可能与抑制HIF-1α-糖酵解通路，减轻神经炎症反应有关。