目的观察布比卡因引起大鼠神经毒性海马基因表达谱的变化,在基因水平探究布比卡因中枢神经毒性的机制。方法健康雄性8周SD大鼠6只,随机分为布比卡因组(n=3)及对照组(n=3),各组组内大鼠随机编号。大鼠适应性喂养1周后,置于自制麻醉箱内七氟醚吸入麻醉,尾静脉穿刺置管,布比卡因组泵注0.75%布比卡因,直至大鼠出现烦躁、共济失调、惊厥发作等毒性反应,脑电图出现惊厥波形后立即取材,对照组泵注生理盐水。大鼠断颈处死,解剖显微镜下取海马组织加入RNase-Free的生理盐水,清洗,液氮冷冻保存。海马组织总RNA采用Trizol试剂一步法提取,RNA的纯度和含量用紫外分光光度计测量。根据Oligotex m RNA Midi Kit纯化m RNA。以四种脱氧核苷酸作原料,以m RNA为模板,在逆转录酶作用下合成单链c DNA;再用单链c DNA为模板,以四种脱氧核苷酸作原料,继续合成DNA另一条链,两条DNA链合成双链c DNA。然后以c DNA为模板,以Cy3-DTP、Cy5-DTP为原料分别标记布比卡因组和对照组转录的c RNA。用RNeasy试剂盒纯化,片段化后,将探针混合与测试芯片Test 3预杂交进行质控;符合要求后与Affymetrix大鼠全基因组芯片置于杂交舱内杂交。布比卡因组大鼠出现惊厥时,记录各大鼠的布比卡因用量。采用SPSS 17.0统计软件处理,计量资料以均数±标准差((?)±s)表示。Gene Chip Scanner 3000扫描芯片检测信号,Microarray Suite Version 5.0分析软件分析基因是否表达,以及在对照组和布比卡因组之间表达程度是否有差异。结果(1)布比卡因用量:布比卡因组大鼠出现惊厥表现时输注布比卡因用量达到(5.50±0.66)mg/kg。(2)基因表达差异结果:与对照组比较,布比卡因组海马组织差异表达基因有107条,其中80条基因表达上调,包括Arid5a、Atf3、Bax、Caspase-3、Egr1、Fcgr3、Fgl2、Fos、Hspb1、Jun、Klf10、Lp1、Litaf、Mt、Nans、Nr4a1、Pde4b、Plaa、Ptgs2、Timpl等基因,27条基因表达下调,其中包括Bcl-2、Eef2k、Fmo5、Grm3、Lrrfip2、Npy5r、Orc4、PI3K、Rrag B、Sdpr、Tpmt、Strbp、Wasl、Znf386等基因。(3)基因生物学信息分析:这些差异性表达基因按照其编码蛋白质的功能可分为凋亡调控相关基因、信号传导相关基因、转录相关基因、代谢相关基因、酶类相关基因等。结论(1)布比卡因神经毒性诱导大鼠海马基因表达发生明显变化,提示布比卡因神经毒性是一个多基因参与的结果。(2)通过分析差异表达基因编码蛋白质的功能,发现信号传导相关基因和细胞凋亡相关基因占了差异表达基因的大多数,可以认为其神经毒性是通过多条信号通路多靶位导致的神经细胞凋亡。我们目前的研究为以后对布比卡因神经毒性引起变化的基因更加深入的研究打下了基础。