中度低温体外循环后大鼠海马mcl-2和bax的表达与神经元凋亡

背景：海马损伤被广泛认为与神经认知功能障碍有关，大鼠体外循环模型的建立使关于体外循环相关的海马损伤的研究得以进行。目的：旨在研究中度低温、血液稀释体外循环对大鼠海马bcl-2和bax基因表达及神经元凋亡的影响。设计：以实验动物为研究对象，完全随机分组设计，探索性研究。单位：一所大学医院麻醉科。材料：实验选用30只雄性SD大鼠，随机将大鼠分为体外循环组和假体外循环组，每组各15只。方法：体外循环组大鼠经历60min中度低温非搏动性体外循环通过使用蠕动泵和膜式氧合器，体外循环预充用20mL 1:1晶胶液；另外15只假体外循环组大鼠除不进行体外循环外其他操作与体外循环组完全相同。每组中6只大鼠在手术后1h断头取海马+匀浆，采用逆转录聚链酶反应方法测定bcl-2和bax mRNA表达，表达强度以bcl-2或bax聚合酶链反应产物密度与看家基因β-actin比值来表示。每组中6只在手术后6h处死，采用免疫组化法检测Bcl-2和Bax蛋白表达，脱氧核糖核酸末端转移酶介导缺口末端标记法染色法测定神经元凋亡，蛋白表达强度以阳性面积占整个测量面积百分比表示。每组中其余3只在手术后6h采用电子显微镜观察海马神经元超微结构变化。主要观察指标：①两组大鼠海马bcl-2和bax基因表达、蛋白Bcl-2和Bax表达。②两组大鼠海马脱氧核糖核酸末端转移酶介导缺口末端标记法法神经元凋亡以及神经元电镜超微结构改变。结果：手术后1h，体外循环组大鼠海马bcl-2和bax mRNA表达，bax与bcl-2 mRNA表达比值明显高于假体外循环组，差异有显著性意义(P&;lt;0．05)。手术后6h，体外循环组大鼠海马CA1区Bcl-2和Bax蛋白表达明显高于假体外循环组，差异有显著性意义(P&;lt;0．05)。TUNEL染色显示，术后6h，体外循环组海马CA1区神经元凋亡(染色阳性面积占整个测量面积的百分比)明显高于假体外循环组，差异有显著性意义(P&;lt;0．05)。电子显微镜超微结构显示，体外循环后6h，体外循环组海马神经元超微结构出现明显异常，如部分线粒体中度或重度肿胀、空泡变性、嵴减少或消失。一些神经元出现典型的凋亡早期形态学变化，如神经元固缩、核不规则有切迹、染色体浓缩及核仁边集等。结论：中度低温、血液稀释体外循环可导致大鼠海马bax和bcl-2基因表达及神经元凋亡，这可能部分解释体外循环后神经认知功能障碍的机制。