研究背景与目的:睡眠剥夺(Sleepdeprivation,SD)会影响人和动物的学习和记忆能力。长期睡眠中断可能会产生累积效应,导致海马细胞增殖、存活和神经发生减少,这可能导致记忆功能恶化。异氟烷(Isoflurane)是手术室常用的麻醉药之一,长期接触挥发性麻醉剂,会导致发育中的动物大脑神经退化,但对认知功能的影响还未明确。PI3K/AKT信号通路在神经退行性疾病的改善中已被证实起到重要作用,其在神经元发育、存活和死亡中的关键作用也广为人知。右美托咪定(Dexmedetomidine,DEX)作为一种α2肾上腺素能激动剂,已被开发用于人类临床麻醉和镇静。近年来,DEX的神经保护作用已得到证实。在本研究中,我们使用改良多平台法建立大鼠睡眠剥夺模型,探索DEAirway ImmunologyX作为麻醉前药物在异氟烷诱导的睡眠剥夺大鼠认知功能障碍中是否可以通过PI3K/AKT通路发挥神经保护作用及其可能的机制。研究方法:1.实验分组与模型制备:将6周龄雄性Sprague Dawley大鼠随机分成7组,即对照组(Control组),异氟烷组(ISO组),睡眠剥夺组(SD组),睡眠剥夺+异氟烷组(SD+ISO组)、DEX+睡眠剥夺+异氟烷组(D+SD+ISO组)、LY294002+模型组(L+SD+ISO 组)、DEX+LY294002+模型组(D+L+SD+ISO组)。对照组无任何操作,睡眠剥夺BMS-354825临床试验组进行4PR-171 IC508h睡眠剥夺,异氟烷组持续3h吸入1.1%异氟烷,睡眠剥夺+异氟烷组在睡眠剥夺48h后持续3h吸入1.1%异氟烷,DEX、LY294002 分别给予右美托咪定(20μg/kg)、LY294002(25μg/kg)。2.围术期认知障碍观察:睡眠剥夺或异氟烷对大鼠学习记忆能力的影响通过莫里斯水迷宫进行评估,记录单只大鼠通过平台区域的频率和目标象限中的时间,作为空间记忆能力指标,组间比较评价异氟烷和睡眠剥夺的影响。3.睡眠剥夺后PI3K-AKT通路蛋白、自噬和右美托咪定的治疗效果观察:用免疫荧光技术检测海马自噬体数量变化,采用western-blot技术检测PI3K/AKT通路和自噬相关蛋白(LC3B、P62和Beclin-1)在海马的表达水平。结果:1.睡眠剥夺的大鼠吸入异氟烷后,大鼠认知功能障碍,造模成功。2.与对照组相比,SD+ISO组水迷宫穿越平台次数和目标象限时间减少,海马内自噬体表达增加,PI3K、AKT磷酸化水平降低,LC3B、P62和Beclin-1表达增加。3.治疗组较SD+ISO组穿越平台次数和目标象限时间增加,自噬体表达被抑制,PI3K、AKT磷酸化水平升高,LC3B、P62和Beclin-1表达降低。DEX可明显改善认知障碍。PI3K抑制剂可以抑制这种改善效果。结论:1.异氟烷可以诱导睡眠剥夺大鼠发生认知功能障碍,DEX可以明显改善异氟烷诱导的认知功能障碍,减少自噬,缓解海马病理学改变。2.DEX可能通过PI3K/AKT通路参与调节过度自噬过程,增强蛋白磷酸化,,发挥神经保护作用。