ARP 麻醉学研究与实践 1687 - 6970 1687 - 6962 Hindawi出版公司 10.1155 / 2016/9682703 9682703 研究文章 Sugammadex-Enhanced神经元细胞凋亡后新生儿七氟醚暴露在老鼠身上 http://orcid.org/0000 - 0003 - 2768 - 7482 Satomoto 舞妓 1 太阳 Zhongliang 1 足立 侑士U。 2 Makita Koshi 1 哈亚希 日本 1 美国麻醉学 医疗和牙科科学研究生院 东京医科和牙科大学 东京1138519 日本 tmd.ac.jp 2 美国麻醉学 医学研究生院 名古屋大学 爱知 日本 nagoya-u.ac.jp 2016年 8 11 2016年 2016年 15 09年 2016年 27 10 2016年 8 11 2016年 2016年 版权©2016舞妓Satomoto et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

在啮齿动物中,新生儿七氟醚暴露诱发新生儿大脑细胞凋亡和结果在学习赤字。Sugammadex (NMB)是一种新的选择性神经肌肉阻断剂粘合剂,麻醉医师可以使用它来实现立即逆转的NMB很少有副作用。鉴于其分子量为2178,sugammadex被认为是无法通过血脑屏障(BBB)。挥发性麻醉药可以影响BBB和完整性。因此,我们调查是否sugammadex腹腔内管理可能会加剧神经损伤后新生儿2%七氟醚暴露通过改变BBB的完整性。裂解caspase-3免疫印迹是用来检测细胞凋亡,BBB超微结构的被透射电子显微镜检查。暴露于2%七氟醚6 h导致BBB超微结构异常新生儿小鼠的海马。Sugammadex不七氟醚诱导细胞凋亡。sugammadex的共同与七氟醚对新生儿造成显著增加小鼠(150%)相比,大脑neuroapoptosis 2%七氟醚。在新生儿麻醉,sugammadex可以影响神经毒性与七氟醚。 Exposure to 2% sevoflurane for 6 h resulted in BBB ultrastructural abnormalities in the hippocampus of neonatal mice.

 教育部、文化、体育、科学和技术 日本促进社会科学 16 k10928 1。介绍

Sugammadex (NMB)是一种新的选择性神经肌肉阻断剂粘合剂( 1, 2]。只用于反向aminosteroid肌肉松弛剂( 2]。它由八个糖分子的甜甜圈形状,和它已经被制定来封装NMB成腔不可逆形式( 3]。Sugammadex使用麻醉医师立即实现逆转的NMB几乎无副作用。最近,sugammadex显示诱导神经细胞凋亡在初级文化( 4]。

由于它的电荷和高分子量(2178),人们认为sugammadex不能通过血脑屏障(BBB)和胎盘( 5]。然而,它可能更容易穿过BBB不同临床条件下,如脑损伤( 6和脓毒症 7, 8)和不成熟的中枢神经系统( 9]。

挥发性麻醉药可以影响BBB在老年大鼠(开设和完整性 10, 11)和脑损伤( 12]。挥发性麻醉药在临床浓度诱导神经细胞凋亡和认知障碍的新生儿和年龄在啮齿动物 13- - - - - - 19]。我们之前研究小鼠神经细胞凋亡和认知功能障碍与新生儿七氟醚暴露( 14, 19]。神经损伤是由于暴露的不成熟的中枢神经系统 20.]。

七氟醚暴露[发展中大脑是脆弱的 14, 15, 19]。我们假定sugammadex共同与七氟醚可能加重神经元细胞凋亡变化引起新生儿BBB的完整性。因此,在这项研究中,我们调查是否七氟醚暴露改变BBB的完整性和新生儿的腹腔内政府是否sugammadex增强新生儿2%七氟醚暴露相关的神经元损伤。

 2。材料和方法

动物保健和使用委员会批准东京医疗和牙科大学目前的研究协议(0160072 a)。

2.1。动物

产后第五天C57BL / 6小鼠(男性和女性,平均体重:2.7 g)与他们的母亲购买作为垃圾(SLC日本静冈县,日本)。老鼠被安置在12 h:黑暗周期(灯从喂饲20:00),室温保持在 21 ± 1 °C。相同数量的幼崽从每个垃圾被用于实验,以减少可变性与使用不同的窝(小狗使用48,总数相同数量的男性和女性)。所有的老鼠 随意水和食物。

幼崽从相同的垃圾被随机分为四组:(1)nonanesthesia (NA组、控制老鼠),(2)sugammadex治疗(sugammadex集团老鼠收到一封sugammadex腹腔内注射),(3)2%七氟醚暴露(SEVO组小鼠2%七氟醚6 h),和(4)sugammadex结合七氟醚(sugammadex + SEVO集团,老鼠收到2%七氟醚6 h和腹腔内注射sugammadex)。

 2.2。麻醉治疗

如前所述(执行七氟醚麻醉 19]。短暂,产后第六天的老鼠放在一个潮湿室从孕产妇笼后立即删除。管理6 h七氟醚(2%)与40%的氧气输送天然气。控制老鼠被暴露于40%的氧气。总气体流量1 L / min。

 2.3。Sugammadex治疗

Sugammadex是溶解在磷酸盐(PBS)和腹腔内注射一剂量30毫克/公斤。注入体积是10 μl .同样体积的PBS是管理控制的动物。Sugammadex腹腔内接种30分钟七氟醚麻醉诱导前2%。

 2.4。免疫印迹分析

免疫印迹分析前脑蛋白质溶解产物如前所述[执行 19]。前脑被迅速七氟醚麻醉后6 h。主要包括抗体anti-cleaved caspase-3(# 9661,兔多克隆,细胞信号技术,贝弗利,妈,美国),anti-cleaved保利(腺苷diphosphate-ribose)聚合酶(PARP)(# 9544,兔多克隆,细胞信号技术),和反 β肌动蛋白(AC-15,鼠标单克隆,σ,圣路易斯,密苏里州,美国)。二次抗体包括辣根过氧化物酶(合)与anti-rabbit免疫球蛋白(Abcam ab98493、驴多克隆,剑桥,妈,美国)和HRP-linked anti-mouse免疫球蛋白(NA9310、羊、通用电气医疗集团,小都,英格兰)。一只老鼠 β肌动蛋白抗体被用来加载控制。蛋白质的乐队是可视化使用化学发光检测系统(SuperSignal西方“微小”;美国皮尔斯,罗克福德,IL)。

 2.5。免疫组织化学

如前所述(执行免疫组织化学 19]。七氟醚麻醉的组织灌注后6 h。简而言之,vibratome部分(50 μ米厚)和PBS洗含有0.3% Triton x - 100和内源性过氧化物酶活性被1%的H2O2申请了30分钟。接下来,一夜之间,部分被孵化在4°C anti-cleaved caspase-3(# 9661,兔多克隆,细胞信号技术)稀释1%阻塞试剂(罗氏、巴塞尔、瑞士)在TBS /渐变20。二次抗体包括HRP-linked anti-rabbit免疫球蛋白(ab98493、驴多克隆,Abcam)。

裂解caspase-3信号可视化DAB-nickel衬底(0.05%轻拍,你0.05%4,0.015% H2O2,0.05% 1 M Tris-HCl, pH值6.7)。部分是安装在幻灯片,用苏木精复染色。

 2.6。BBB完整性评价

组织灌注了刚做好的多聚甲醛(4%)和戊二醛(2.5%)七氟醚麻醉后6 h。被删除,而大脑海马CA1区在一夜之间被切断并存储在相同的固定剂在4°C。通过分级甲醇脱水系列之后,一夜之间,大脑区域被嵌入在环氧树脂812和聚合60°C。超薄(90海里)的部分被切片机,双染色与醋酸双氧铀及柠檬酸铅根据标准程序( 21),并分析了由透射电子显微镜(h - 7100;日立、茨城县、日本)。

 2.7。统计分析

数据表示为±SEM。蛋白质表达水平检测到免疫印迹分析表示为一个百分比的控制(NA组)。统计分析使用SPSS统计软件包(SPSS版本。24.0、IBM、美国纽约阿蒙克)。单向方差分析(方差分析)紧随其后 事后Newman-Keuls多重比较检验被用于比较。 P 值< 0.05被认为是具有统计学意义。

 3所示。结果 3.1。BBB超微结构的

在对照组,毛细血管的超微结构是连续的和集成(图 1(一)),内皮细胞和血管周的空间都是正常的。相比之下,BBB超微结构完整性的中断,和血管周的空间扩大后6 h(七氟醚曝光(图 1 (b))。总之,2%七氟醚暴露6 h导致P6的BBB超微结构破坏老鼠。

毛细血管的超微结构在新生儿小鼠海马CA1区(a, c)的控制和(b, d)七氟醚暴露组。在对照组(c)、毛细血管持续集成(黑色箭头),和血管周的空间都是正常的。相比之下,BBB超微结构完整性的似乎是中断(黑色箭头)由于扩大血管周的空间后6 h(七氟醚暴露(b, d)。高放大视图的联系人(黑盒(a)和(b))提出了在(c)和(d)。酒吧规模:1 μm (a, b);100海里(c, d)。

 3.2。细胞凋亡

七氟醚暴露6 h浓度的增加新生儿裂解caspase-3(数字 2(一个)和 3),另一个细胞凋亡标记,裂解PARP(图 2 (b)),而控制曝光后立即P6老鼠。Sugammadex本身并没有引起神经细胞凋亡。有趣的是,腹腔内管理sugammadex显著增强神经细胞凋亡与新生儿2%七氟醚暴露(相关数据 2和 3)。细胞凋亡的增加是健壮的,凋亡反应结合sugammadex和2%七氟醚暴露模式后报道其他麻醉药物和乙醇( 13- - - - - - 15, 22]。

细胞凋亡在前脑评估(a)裂解caspase-3和(b)裂解PARP激活后,每组6 h(七氟醚暴露。暴露在七氟醚6 h增加神经细胞凋亡与对照组相比。共同服用sugammadex的显著加剧了七氟醚暴露引起的神经细胞凋亡。Sugammadex本身并没有导致细胞凋亡( P ∗ < 0.05 , n = 8 每个)。

裂解caspase-3 retrosplenial皮层的激活大脑。黑点表明裂解caspase-3-positive细胞(a) nonanesthesia (NA), (b) sugammadex,七氟醚(SEVO), (c, e)和(d, f) sugammadex + SEVO组。酒吧规模:200 μm(模拟);50 μ米(e, f)。七氟醚暴露增加了6个小时的新生儿的数量caspase-3-positive细胞裂解,表明细胞凋亡。腹腔内管理sugammadex显著增强神经细胞凋亡与新生儿2%七氟醚暴露有关。

 4所示。讨论

暴露于2%七氟醚6 h导致BBB超微结构异常新生儿小鼠的海马。此外,这项研究表明,sugammadex共同和七氟醚对新生儿造成显著增加小鼠大脑中的neuroapoptosis而暴露于2%七氟醚。

Sugammadex本身没有麻醉效果,本身并没有导致神经元凋亡没有新生儿体内七氟醚暴露在这个模型。挥发性麻醉药可以影响BBB在老年大鼠(开设和完整性 10, 11]。在这项研究中,我们证实了中断新生儿BBB超微结构的小鼠暴露于七氟醚。这项研究表明sugammadex通过BBB,七氟醚暴露中断的新生儿,sugammadex诱导神经细胞凋亡的主要文化( 4]。

通过腹腔内注射sugammadex浓度略高于人类患者,在临床使用(从2到16毫克/公斤,静脉注射对人类)。在这项研究中,我们选择30毫克/公斤,因为未稀释的sugammadex可用于大多数幼崽。Sugammadex不是代谢和消除只有通过尿液。七氟醚麻醉是一种最常用的挥发性麻醉剂手术麻醉的诱导和维护。在手术过程中,包括儿科手术,sugammadex管理扭转NMB麻醉师。因此,sugammadex和七氟醚在手术过程中一起出现。然而,因为sugammadex形式1:1与甾体药物NMB复杂,绝大多数sugammadex仍然是免费的细胞外液。Sugammadex和七氟醚可能会对大脑产生不利影响。

我们之前调查新生儿七氟醚神经毒性 14, 19),发现3%七氟醚暴露6 h不引起缺氧或肺换气不足 14, 15]。吸入麻醉药显示呼吸和循环抑郁存在剂量依赖的相关性影响。因此,2%七氟醚是一种安全浓度对人类的孩子和老鼠幼崽。

然而,进一步的研究需要调查sugammadex引起神经细胞凋亡的机制。Palanca et al。 4)报道,sugammadex改变胆固醇体内平衡。长期记忆障碍必须在未来因为我们以前的研究表明,高水平的细胞凋亡后不久麻醉引起成人的长期记忆障碍( 14, 19]。此外,有必要探讨sugammadex浓度和段七氟醚吸入最有害的对大脑发育的影响。此外,有必要调查措施,防止神经细胞凋亡。

 5。结论

这项研究的结果表明,sugammadex coadministered七氟醚暴露与新生儿增强神经细胞凋亡。暴露于2%七氟醚6 h导致BBB超微结构异常新生儿小鼠的海马。

 相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

 作者的贡献

舞妓Satomoto构思和设计实验;舞妓Satomoto Zhongliang太阳进行实验;舞妓Satomoto Zhongliang太阳分析数据;侑士,足立进行统计分析;舞妓Satomoto写的手稿;和所有作者的解释数据和编辑稿件。舞妓Satomoto和Zhongliang太阳同样这项工作。

 确认

作者感谢Sakamaki百合子,若Mimata Shizuko Ichinose(东京医疗和牙科研究中心科学、医学和牙科大学、东京、日本)的制备与透射电子显微镜标本和技术援助,亚由美坂田(东京多样性钻石单位,医疗和牙科大学,东京,日本)为她优秀的技术帮助本研究,雅子秋山(URA所言,研究政府部门、东京医疗和牙科大学,东京,日本)讨论统计分析,和泉和Yukitoshi(华盛顿大学医学院精神病学系,密苏里州,美国)讨论本研究。这项工作是支持的项目为女性东京医疗和牙科大学的研究人员在2016年,由“计划实现多样性的研究环境,“从下边了,日本,和日本促进社会科学,东京,日本;赠款。16 k10928。

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