全身麻醉患者圍術期血漿BDNF水平變化及其與焦慮程度的關系

李靜，佟冬冬，魏秀娟，高瑋，黃海真，張風河(山東省口腔醫院，濟南250012)

?

全身麻醉患者圍術期血漿BDNF水平變化及其與焦慮程度的關系

李靜，佟冬冬，魏秀娟，高瑋，黃海真，張風河(山東省口腔醫院，濟南250012)

摘要：目的探討全身麻醉患者圍術期血漿腦源性神經營養因子(BDNF)水平變化及其與焦慮程度的關系。方法選擇全身麻醉下行口腔頜面部手術患者95例，分別于入院后清晨查體時(T1)、氣管插管成功且手術開始之前(T2)、完全關閉手術切口(T3)、氣管插管拔管20 min(T4)、術后次日清晨(T5)，檢測血漿BDNF；于入院時、術后次日采用漢密爾頓抑郁量表(HAMD)評價患者焦慮程度。同時，分析血漿BDNF水平與焦慮的關系。結果T2時血漿BDNF水平低于T1時(P<0.05)；T3、T4時血漿BDNF水平明顯高于T2時(P均<0.05)，但與T1比較無統計學差異(P>0.05)；T5時血漿BDNF水平明顯低于T1時(P<0.05)。入院時患者均無嚴重焦慮，肯定有明顯焦慮10例、可能有焦慮37例、無焦慮55例，術后次日分別為0、18、55、19例，患者術后焦慮癥狀明顯加重(P<0.05)。相關分析發現，術后焦慮程度與血漿BDNF水平呈負相關(r=-0.573，P<0.05)。結論全身麻醉患者術后血漿BDNF水平降低；其水平變化可能與術后焦慮程度有關。

關鍵詞：全身麻醉；腦源性神經營養因子；焦慮

腦源性神經營養因子(BDNF)在中樞神經系統(CNS)中廣泛表達，對神經元存活、軸突生長及突觸可塑性等具有重要作用[1]。全身麻醉對CNS有較強的抑制作用，可影響神經元釋放BDNF[2]。有研究報道，腦組織與血漿BDNF水平呈正相關[3]，故血漿BDNF水平變化可反映CNS中BDNF表達變化。Vutskits等[4]認為，全身麻醉患者術后血漿BDNF水平下降，可能與患者焦慮程度有關。目前關于血漿BDNF水平與焦慮的關系鮮有報道。2014年10月～2015年5月，我們觀察了全身麻醉患者圍術期血漿BDNF水平變化，并分析其與患者焦慮程度的關系。

1資料與方法

1.1臨床資料選擇同期在我院口腔頜面外科住院并接受全身麻醉患者。納入標準：①首次住院，心、肝、腎等功能基本正常；②既往體健，無腦外傷史、腦卒中史、糖尿病史，無類固醇及抗抑郁藥物濫用史；③精神狀態基本正常，無過度焦慮癥狀。共納入患者95例，男50例、女45例，年齡(46.71±8.53)歲，受教育年限(8.75±3.94)年。

1.2血漿BDNF檢測所有研究于入院后清晨查體時(T1)、氣管插管成功且手術開始之前(T2)、完全關閉手術切口(T3)、氣管插管拔管20 min(T4)、術后次日清晨(T5)，取外周靜脈血3 mL，EDTA抗凝，室溫靜置1 h，4 ℃ 3 800 r/min離心8 min，取血漿置于-80 ℃冰箱保存待測。采用ELISA法檢測血漿BDNF。

1.3焦慮程度評價所有研究對象于入院時、術后次日行漢密爾頓抑郁量表(HAMD，17項版)評分評價焦慮程度。HAMD總分>24分為嚴重焦慮；>17~≤24分為肯定有明顯焦慮；≥7~≤17分為可能有焦慮；<7分為無焦慮癥狀。

2結果

2.1圍術期血漿BDNF水平變化95例患者中，因3例發生溶血，數據予以剔除。T1時血漿BDNF水平為(639±317)pg/mL，T2時為(275±229)pg/mL，T3時為(747±769)pg/mL，T4時為(643±609)pg/mL，T5時為(253±122)pg/mL。T2時明顯低于T1(P<0.05)；T3、T4時明顯高于T2時(P均<0.05)，但與T1時比較無統計學差異(P>0.05)；T5時明顯低于T1時(P<0.05)。

2.2手術前后患者焦慮程度變化患者入院時均無嚴重焦慮，肯定有明顯焦慮10例、可能有焦慮37例、無焦慮55例，術后次日分別為0、18、55、19例。術后焦慮癥狀明顯加重(P<0.05)。見插頁Ⅱ圖7A。

2.3血漿BDNF水平與焦慮程度的關系術后焦慮程度與其血漿BDNF水平呈負相關(r=-0.573，P<0.05)。見插頁Ⅱ圖7B。

3討論

BDNF除能促進損傷神經元再生外，還能促進血管再生，在學習、記憶、行為、認知方面具有重要作用[5,6]。BDNF主要在CNS中產生，在一些外周組織，如血管內皮細胞、內臟上皮細胞及炎癥細胞也可合成并分泌BDNF[7]。外周血中BDNF主要儲存在血小板中，血液凝固時由于血小板脫顆粒化釋放出來，故血清中BDNF水平是血漿中的100倍以上[8]。由于CNS產生的BDNF可迅速通過血腦屏障，因此血漿BDNF水平可反映腦組織BDNF[4]。抑郁癥患者CNS和血漿BDNF均處于較低水平[9]，BDNF水平降低可導致海馬體積減小，影響患者的焦慮情緒。而全身麻醉對CNS有較強的抑制作用，影響神經元釋放BDNF。全身麻醉患者均存在不同程度焦慮，因此檢測圍術期血漿BDNF變化，有助于判斷患者的焦慮程度。

本研究患者入院時血漿BDNF水平明顯升高。其原因：①圍術期患者心理壓力會導致下丘腦-垂體壓力軸和海馬中BDNF mRNA和蛋白的快速增加[10，11]；②患者患病時間較長，可能伴長時間疼痛及心理障礙、精神壓力大或已有抑郁癥狀[12]；③患者術前就有明顯的神經癥狀，如疼痛、麻木等，由于BDNF調節外傷性刺激，可促進損傷神經元再生[5]，相應地使血漿BDNF水平升高。

研究證實， 全身麻醉對CNS有較強的抑制作用[2]，可造成抑郁、健忘、術后認知功能障礙等，這些癥狀可能與影響皮層神經元釋放BDNF減少有關[3]。但其具體機制尚不清楚[13]。麻醉誘導成功后15 min為檢測麻醉對血漿BNDF水平影響的最佳時間。本研究結果顯示，全身麻醉可降低血漿BDNF水平，與Winter等[14]研究結果一致。在縫皮時和拔管20 min，血漿BDNF水平較麻醉誘導15 min時明顯升高，原因為縫皮時麻醉藥用量逐漸減少，甚至停藥，隨著麻醉深度的減輕，CNS神經元逐漸興奮，造成血漿BDNF水平升高。手術本身的刺激作用是患者蘇醒過程中強烈的應激原，也會使血漿BDNF水平一過性升高。次日清晨血漿BDNF水平明顯降低與術后次日急性應激或其他可導致血漿BDNF水平升高的誘因已經去除有關。

本研究還發現，患者術后焦慮癥狀明顯加重，其焦慮程度與血漿BDNF水平呈負相關。其原因一方面與患者的緊張情緒有關；另一方面與血漿BDNF水平降低，BDNF傳導通路在修復損傷神經元的作用減弱，形成惡性循環有關。因此，阻止BDNF降低可減輕患者術后焦慮程度[15]。

綜上所述，全身麻醉可加重患者圍術期焦慮程度，其機制可能與血漿BDNF水平降低有關。

參考文獻：

[1] Sossin WS, Barker PA. Something old, something new: BDNF-induced neuron survival requires TRPC channel function[J]. Nat Neurosci, 2007,10(5):537-538.

[2] Lee JH, Zhang J, Wei L, et al. Neurodevelopmental implications of the general anesthesia in neonate and infants[J]. Exp Neurol, 2015(272):50-60.

[3] Karege F, Schwald M, Cisse M, et al. Postnatal developmental profile of brain-derived neurotrophic factor in rat brain and platelets[J]. Neurosci Lett, 2002,328(3):261-264.

[4] Vutskits L, Lysakowski C, Czarnetzki C, et al. Plasma concentrations of brain-derived neurotrophic factor in patients undergoing minor surgery: a randomized controlled trial[J]. Neurochem Res, 2008,33(7):1325-1331.

[5] Nagahara AH, Merrill DA, Coppola G, et al. Neuroprotective effects of brain-derived neurotrophic factor in rodent and primate models of Alzheimer′s disease[J]. Nat Med, 2009,15(3):331-337.

[6] Zhang F, Zhu ZQ, Liu DX, et al. Emulsified isoflurane anesthesia decreases brain-derived neurotrophic factor expression and induces cognitive dysfunction in adult rats[J]. Exp Ther Med, 2014,8(2):471-477.

[7] Lynam DA, Shahriari D, Wolf KJ, et al. Brain derived neurotrophic factor release from layer-by-layer coated agarose nerve guidance scaffolds[J]. Acta Biomater, 2015(18):128-131.

[8] Fujimura H, Altar CA, Chen R, et al. Brain-derived neurotrophic factor is stored in human platelets and released by agonist stimulation[J]. Thromb Haemost, 2002,87(4):728-734.

[9] Ferris LT, Williams JS, Shen CL, et al. The effect of acute exercise on serum brain-derived neurotrophic factor levels and cognitive function[J]. Med Sci Sports Exerc, 2007,39(4):728-734.

[10] Rage F, Givalois L, Marmigere F, et al. Immobilization stress rapidly modulates BDNF mRNA expression in the hypothalamus of adult male rats[J]. Neuroscience, 2002,112(2):309-318.

[11] Marmigere F, Givalois L, Rage F, et al. Rapid induction of BDNF expression in the hippocampus during immobilization stress challenge in adult rats[J]. Hippocampus, 2003,13(5):646-655.

[12] Shi SS, Shao SH, Yuan BP, et al. Acute stress and chronic stress change brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and tyrosine kinase-coupled receptor (TrkB) expression in both young and aged eat hippocampus[J]. Yonsei Med J, 2010,51(5):661-671.

[13] Perouansky M, Hemmings HC Jr. Neurotoxicity of general anesthetics: cause for concern[J]. Anesthesiology, 2009,111(6):1365-1371.

[14] Winter B, Breitenstein C, Mooren FC, et al. High impact running improves learning[J]. Neurobiol Learn Mem, 2007,87(4):597-609.

[15] Yang L, Xu JM, Jiang X, et al. Effect of dexmedetomidine on plasma brain-derived neurotrophic factor: a double-blind, randomized and placebo-controlled study[J]. Ups J Med Sci, 2013,118(4):235-239.

(收稿日期：2015-12-18)

中圖分類號：R614.2

文獻標志碼：B

文章編號：1002-266X(2016)08-0085-02

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2016.08.035

通信作者：張風河(E-mail： zfengh@sdu.edu.cn)

基金項目：山東省自然科學基金資助項目(ZR2012HM055)。