摘要：神经性炎症反应在术后认知功能障碍中起着重要的作用（POCD）。累积的证据表明大麻素2型受体（CB2R）通过控制小胶质细胞活性部分介导了抗炎和免疫调节作用。然而，对术后认知规律的影响尚未研究。假设CB2R是参与成年小鼠手术引起的认知功能障碍。

 

方法：成年C57BL／6小鼠在异氟醚麻醉下进行胫骨骨折髓内固定手术。CB2R（jwh133）激动剂或拮抗剂（CB2R AM630）治疗。在术前24小时用恐惧调节法训练小鼠，术后第1, 3天和第7天评估新的认知功能。旷场试验评估小鼠的自发活动。采用Western印迹法检测海马和前额叶皮层IL-1β，肿瘤坏死因子-α，MCP-1和CB2R的表达水平。免疫组化染色评估小胶质细胞标志物CD11b在海马和内侧前额叶皮层在CA1区的表达。

 

结果：小鼠术后及药物治疗后自发活动无明显变化。术后1, 3，7天小鼠海马依赖性记忆受损，海马和前额叶皮层促炎因子表达增加，海马独立记忆在同一时间点不受影响。JWH133治疗可减少手术引起的记忆丧失，而AM630治疗加重手术引起的记忆丧失，海马和前额叶皮层促炎因子的表达减少或平行。手术后CB2R在海马和前额叶皮层的表达上调；然而，术后JWH133处理后下调。术后，dCD11b在海马和前额叶皮层的海马CA1区的表达上调，但JWH133处理后表达下调。

 

结论：这些结果表明，CB2R可以调节矫形外科小鼠模型神经炎症及认知障碍，CB2R激活可能有效改善术后小鼠早期海马依赖性记忆丧失。

 

 

背景：术后认知功能障碍（POCD）越来越被认为是大手术的常见并发症。POCD是指在短期和长期的术后神经心理学测试学习、记忆和执行功能同术前相比相对下滑。主要在外周免疫系统发现，大麻素受体2型（规律）具有抗炎和免疫调节作用。在中枢神经系统中CB2R也有少量出现。神经炎症条件下CB2R表达显著上调规律已在大脑被观察到，尤其是小胶质细胞。神经炎症是通常被认为是参与神经退行性疾病的发病和进展如阿尔茨海默病（AD）、帕金森病（PD）、多发性硬化症（MS），肌萎缩性侧索硬化症（ALS）。此外，脑组织中CB2R的表达规律升高已在这些神经退行性疾病被报道。CB2R激活的神经保护作用的规律已在动物模型中得到证实，特别是在AD和中风的动物模型中。此外，CB2R在控制趋化因子诱导病变部位免疫细胞趋化的过程中起着重要的作用。CB2R的激活被认为是抑制炎症介质的产生和通过控制胶质细胞活性和毒性促进促生存因子的产生。CB2R在免疫调节和炎症方面发挥越来越多的作用。CB2R如何有助于手术的炎症反应和认知功能还缺乏有效证据。在这项研究中，我们评估CB2R的表达变化规律及矫形外科小鼠模型的海马和前额叶皮层促炎症细胞因子， IL-1β，TNF-α，单核细胞趋化蛋白（MCP）- 1。我们还研究了是否有选择性CB2R的激动剂和拮抗剂可以改变CB2R的表达规律，神经炎症，学习和记忆障碍。我们的主要假设是CB2R表达与手术小鼠神经炎症反应和认知障碍相关。

 

方法：动物：成年雄性C57BL／6小鼠（4个月大，体重20～30克）。实验设计：将小鼠随机分为对照组、JWH133组，AM630组、麻醉组（异氟烷麻醉），手术组（异氟烷麻醉下手术），手术+JWH133组（异氟烷麻醉下手术后jwh133治疗），手术+ AM630组（异氟烷麻醉下手术后AM630治疗）。小鼠在训练前24小时接受恐惧训练。术后1, 3、7天进行恐惧状态试验。各治疗组内，在每个时间点分别进行分组评估(n=6)。术后1, 3、7天行为评估2h后处死动物。此外，还进行了旷场试验，以评价小鼠的自发活动。

 

手术模型：在先前的研究中，小鼠接受了异氟烷麻醉下胫骨骨折的髓内固定手术，并对麻醉方案进行了修改。简单地说，麻醉包括3%异氟烷诱导，100%氧气，1.5%异氟烷维持麻醉。膝盖下做皮肤切口。胫骨外露， 0.3mm针插入它的髓腔，从而达到髓内固定。骨头在中间部位骨折。最后，必要的清创后缝合伤口。手术过程大约持续了10分钟，麻醉总时间为20 min。手术过程中小鼠直肠温度保持在37?±?0.5°C。麻醉后，小鼠被放在加热的垫子上恢复。康复后，送回自己的笼子里。为了治疗皮肤切口引起的疼痛，在切口前局部使用2%利多卡因溶液，1%盐酸丁卡因适用于伤口，每日两次连用3天。

 

行为测试：旷场试验：在训练阶段和恐惧训练的每个测试阶段之前进行旷场试验15min。每只小鼠在昏暗的灯光下轻轻地进入一个开放的室内中心，并允许自由移动5分钟。通过摄像机连接到任何迷宫动物跟踪系统软件，并根据软件计算出运动参数。总路程被用来确定小鼠的自发活动。室内的地板用75%乙醇清洗，以避免每次试验后都有嗅觉信号。

 

恐惧实验：采用先前公布恐惧条件测试（FCT）参数。这个测试包括手术前的训练阶段和术后1, 3，7天测试阶段。手术前的一天，小鼠接受恐惧训练以建立长期记忆。每只鼠放在空调室内120s, 其次六对有条件-无条件刺激，空调室额外放置60S.。一对有条件-无条件刺激由20秒，70 dB正弦波音调（条件刺激），间隔2s，接受一个2S，0.7mA电击（非条件刺激）。条件无条件刺激是随机间隔的从45-60S。FCT反映了海马依赖记忆，音调测试评估海马独立记忆。在环境试验、小鼠被放回空调室5分钟没有一个音调或电击。进行2小时的音调测试。小鼠被放置在一个新的室，形状不同，持续5分钟，在这个过程中，音调被传送3分钟。冻结时间（被定义为老鼠除了呼吸外没有运动的时间）的百分比由迷宫动物追踪系统软件记录。

 

免疫荧光法检测CD11b：从对照组、手术组、手术+JWH133组，手术+ AM630组分别于麻醉或手术治疗后1, 3、7天处死小鼠在海马CA1区和内侧前额叶皮层用免疫荧光染色评估小胶质细胞标志物CD11b的表达。小鼠用异氟烷麻醉后，先灌注冷的生理盐水，后灌注4%福尔马林，迅速解剖大脑，4度固定，海马CA1区和内侧前额叶皮质连续切片。洗涤后，切片在室温下用FITC标记的羊抗小鼠IgG二级抗体孵育2小时。洗完后，用荧光显微镜观察免疫染色切片。.

 

结果：自发活动：FCT训练之前评估小鼠15分钟的基线自发活动。术后1、3、7天FCT测试阶段之前评价麻醉、手术和术后药物治疗对自主活动的影响。在未接受手术的小鼠中对每种药物的效果也进行了评估。在5分钟旷场实验中总的距离被用来评估自发活动。数据表明，各组小鼠的基线自发活动是相等的，并且上述处理不影响自发活动。

 

恐惧实验：恐惧训练各阶段的冻结时间无显著性差异，表明各组的基线学习和记忆能力是相同的。FCT测试评估海马依赖性记忆。与对照组相比，JWH133，AM630或异氟烷麻醉在任何时间点下并没有显著改变小鼠的冻结时间。与对照组相比，异氟烷麻醉下手术减少术后1, 3天和7天的冷冻时间。术后JWH133给药减少术后3、7天的冻结时间。而AM630给药仅减少术后7天的冻结时间。

 

促炎因子在海马中的表达：免疫印记法确定了小鼠海马IL-1β、TNF-α，MCP-1的表达。与对照组比较，术后1，3，7天，海马组织中IL-1β、TNF-α和MCP-1的表达明显增加。与手术组小鼠比较，术后JWH133处理降低了术后3和7天海马IL-1β的表达。术后第1, 3天和第7天海马组织TNF-α和MCP-1的表达减少。术后AM630给药增加术后第3天和7天海马IL-1β和TNF-α的表达。

 

促炎症因子在前额叶皮层的表达：术后1, 3、7天，前额叶皮质IL-1β、TNF-α和MCP-1的表达明显高于对照组。相比手术组的水平，JWH133处理减少术后IL-1β，TNF-α及MCP-1α的表达。AM630处理增加前额皮质术后IL-1β，TNF-α及MCP-1α的表达。

 

海马CB2R的表达：相比于对照组，手术组小鼠海马CB2R表达明显增加。JWH133处理减少术后3和7天CB2R的表达， AM630增加术后3和7天CB2R的表达。

 

前额叶皮层CB2R的表达：在手术组小鼠前额叶皮质增加CB2R的表达。在海马CA1区CD11b的表达：在术后1, 3，7天，与对照组相比小鼠手术组海马CA1区小胶质细胞标志物CD11b的表达上调。JWH133处理减少术后1，3和7天CD11b的表达， AM630增加术后7天CD11b的表达。

 

内侧前额叶皮层CD11b的表达: 在术后1, 3天手术组小鼠内侧前额叶皮质中小胶质细胞标志物CD11b的表达上调，JWH133处理减少术后3和7天CD11b的表达， AM630增加术后7天CD11b的表达。

 

结论：CB2R激活剂对术后早期记忆有潜在的保护作用。随着jwh133 CB2R激动剂治疗抑制术后神经炎症和增强记忆，而CB2R拮抗剂AM630加重术后神经炎症和恶化记忆。这些结果强调CB2R作为治疗术后认知功能障碍的潜在靶点，有待进一步调查。