05:00 
Ежегодно в мире миллионы младенцев и детей подвергаются операциям под общим наркозом. Севофлюран – широко используемый педиатрический анестетик. Было показано, что его воздействие во время развития мозга подавляет нейрогенез и вызывает когнитивную дисфункцию на животных моделях. Тем не менее, основные механизмы остаются неуловимыми. Нормальный нейрогенез составляет нейробиологическую основу для функций мозга более высокого порядка, таких как обучение и память. Липидный обмен имеет решающее значение для регуляции нейрогенеза.
"Карнитинпальмитоилтрансфераза 1a (CPT1a) является ключевой молекулой в регуляции ?-окисления жирных кислот (FAO), а PPAR? служит основным регуляторным фактором CPT1a. Однако потенциальные изменения в FAO, опосредованные рецептором ?, активирующим пролифератор пероксисомы Путь (PPAR?)/CPT1a в нервных стволовых клетках/клетках-предшественниках (NSPC) после воздействия севофлурана и его потенциальная роль в индуцированном севофлураном ингибировании нейрогенеза и когнитивной дисфункции остаются неясными.
Методы
NSPC, клетки NE-4C и крысы на 7-й день после рождения подвергались воздействию 3% севофлурана в течение 6 Иммуногистохимия использовалась для проверки того, подавляет ли воздействие севофлурана нейрогенез. Водный лабиринт Морриса использовался для изучения того, ухудшает ли воздействие севофлурана когнитивные функции. Для подтверждения влияния севофлурана использовались нецелевое липидомное исследование, окрашивание FAOBlue, выделение РНК и полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией (RT-qPCR), вестерн-блоттинг, анализ активности фермента CPT1a и иммуногистохимия. Предварительная обработка октаноатом, сверхэкспрессия CPT1a, агонист PPAR? пальмитоилэтаноламид (PEA) и предварительная обработка субстратом FAO карнитином были коллективно использованы для выявления роли FAO и PPAR? в NSPC в ингибировании нейрогенеза, вызванном севофлураном, и когнитивных нарушениях.
Воздействие севофлурана ингибировало нейрогенез и ухудшало когнитивные функции. Воздействие севофлурана вызывало обширные изменения в промежуточных продуктах липидного обмена, ингибировало экспрессию мРНК ацил-КоА-оксидазы 1 (ACOX1), ацил-КоА-оксидазы 3 (ACOX3), бета-субъединицы гидроксиацил-КоА-дегидрогеназы (HADHB), CPT1a, карнитинпальмитоилтрансферазы 2 (CPT2), короткоцепочечная ацил-КоА-дегидрогеназа (ACADS) и член 5 семейства растворенных носителей 22 (SLC22A5) подавляли активность FAO и снижали экспрессию белка и активность CPT1a. Повышение активности FAO в NSPC ослабляло вызванное севофлураном нарушение нейрогенеза. Индуцированное севофлураном ингибирование активности FAO и нейрогенеза в клетках NE-4C. Кроме того, воздействие севофлурана снижало уровень экспрессии PPAR? в ядрах NSPC и ткани гиппокампа. Предварительная обработка PEA увеличивала ядерное содержание PPAR? и экспрессию CPT1a в NSPC и гиппокампе крыс после воздействия севофлурана. карнитин спасал вызванное севофлураном снижение активности ФАО в NSPC, ингибирование нейрогенеза in vivo и in vitro и когнитивные нарушения.
Обсуждение
В предыдущей работе не изучалось, участвует ли и каким образом ФАО в ингибировании нейрогенеза, вызванном севофлураном, и снижении когнитивных функций. Наше исследование показало, что севофлуран ингибирует. нейрогенез и нарушение когнитивных функций, вероятно, за счет ингибирования ФАО в NSPC через путь PPAR?/CPT1a. Это исследование раскрывает новый потенциальный механизм токсичности севофлурана для развития нервной системы. Будущие исследования необходимы для выяснения роли FAO в NSPC в индуцированном севофлураном ингибировании нейрогенеза и когнитивных нарушениях, а также для изучения механизмов, которые осуществляют этот FAO-зависимый эффект.
