本文關鍵詞：XFM及其頡頏劑對LKB1-AMPK-mTOR信號傳導通路及Orexin系統(tǒng)的作用　出處：《東北農業(yè)大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：小型豬專用復合麻醉劑(XFM)及其頡頏劑具有效果確切、安全、副作用小及使用方便的特點。但目前其麻醉鎮(zhèn)痛和催醒機理尚未完全闡明。最新研究表明細胞內信號轉導系統(tǒng)與動物全身麻醉及催醒機制有密切的聯(lián)系。LKB1-AMPK-mTOR信號通路在調控局部樹突興奮性調節(jié)及麻醉長時程調節(jié)中起重要作用,因此,推測m TOR可能參與了麻醉的鎮(zhèn)痛調控。Orexin系統(tǒng)可調控睡眠與覺醒,推測Orexin系統(tǒng)參與了麻醉的催醒調控。為全面了解XFM及其頡頏劑在大鼠中樞神經系統(tǒng)中的交互作用,本實驗從LKB1-AMPK-mTOR信號通路和Orexin系統(tǒng)兩方面進行研究。首先,以切口痛大鼠為模型,選取m TOR信號轉導系統(tǒng)中關鍵蛋白LKB1、AMPK及下游轉錄因子4EBP1,研究XFM及其頡頏劑的麻醉鎮(zhèn)痛機理,從分子水平對XFM及其頡頏劑交互作用機制進行探討。其次,選取Orexin A和Orexin B研究XFM及其頡頏劑的催眠與覺醒機理,分析XFM及其頡頏劑在大鼠下丘腦側腦區(qū)的交互作用。實驗分為XFM及其頡頏劑對mTOR信號系統(tǒng)和對Orexin系統(tǒng)的作用兩部分。研究對mTOR信號系統(tǒng)的作用:將126只SD大鼠分為空白對照組(6只),切口痛對照組(24只),生理鹽水切口痛組(24只),麻醉劑組(24只),頡頏劑組(24只)和麻醉催醒交互組(24只)。除空白對照組外,其余各組大鼠于腹腔注射0.5%戊巴比妥鈉30 mg/kg后,對足底實施手術切割建立切口痛模型。各組大鼠分別腹腔注射生理鹽水、XFM或/和頡頏劑(對照組不給藥)后,在相應時間點采用頸部移位法處死大鼠并迅速取樣,取樣部位為大腦、海馬、丘腦、小腦、腦干和脊髓L4~L5節(jié)段。利用熒光定量PCR技術檢測各樣品LKB1 m RNA、AMPKα1 mRNA、AMPKα2 mRNA和4EBP1 m RNA的相對轉錄量,利用western blot方法檢測各樣品p-LKB1/LKB1、p-AMPKα/AMPKα和p-4EBP1/4EBP1蛋白質磷酸化水平。研究對Orexin系統(tǒng)的作用:將78只SD大鼠分為空白對照組(6只),麻醉劑組(24只),頡頏劑組(24只)和麻醉催醒交互組(24只)。各實驗組大鼠分別腹腔注射XFM和/或頡頏劑后,在相應時間點處死并采取下丘腦側腦區(qū)。利用熒光定量PCR技術檢測Prepro-orexin mRNA的相對轉錄量,Western blot方法檢測Orexin A、Orexin B蛋白的相對表達量。實驗結果:(1)XFM及其頡頏劑對切口痛大鼠不同腦區(qū)及脊髓LKB1的影響XFM能明顯激活大鼠腦內小腦、丘腦、海馬和腦干內LKB1 mRNA轉錄和蛋白磷酸化,磷酸化水平與mRNA轉錄變化較為一致;單獨腹腔注射頡頏劑能抑制大腦、小腦、海馬和脊髓內LKB1 m RNA轉錄和蛋白磷酸化;使用頡頏劑催醒XFM后,切口痛大鼠大腦和小腦的LKB1蛋白磷酸化水平與對照組相比極顯著降低(P0.01),表明XFM的全麻作用可能與誘導小腦、丘腦、海馬和腦干內的LKB1 mRNA轉錄和蛋白磷酸化有關,頡頏劑的催醒作用可能與其在小腦和海馬逆轉XFM對LKB1的誘導激活有關。(2)XFM及其頡頏劑對切口痛大鼠不同腦區(qū)及脊髓AMPK的影響切口痛大鼠小腦、丘腦、腦干、海馬和脊髓部位的AMPKα1和AMPKα2 mRNA相對轉錄量和AMPKα磷酸化水平在XFM麻醉后,與對照組相比極顯著升高(P0.01),且磷酸化水平與mRNA轉錄水平一致;單獨腹腔注射頡頏劑能明顯抑制小腦、海馬和腦干的AMPKα磷酸化水平和mRNA轉錄;使用頡頏劑催醒XFM后,小腦、腦干和脊髓的磷酸化水平和mRNA轉錄受到抑制,表明XFM的全麻作用可能與誘導小腦、丘腦、腦干、海馬和脊髓內的AMPKα磷酸化和mRNA轉錄有關,頡頏劑的催醒作用可能與其在小腦、海馬和腦干逆轉XFM對AMPKα的誘導激活有關。(3)XFM及其頡頏劑對切口痛大鼠不同腦區(qū)及脊髓4EBP1的影響XFM能極顯著升高切口痛大鼠各個腦區(qū)及脊髓部位的4EBP1 mRNA相對轉錄量和磷酸化水平(P0.01);小型豬麻醉頡頏劑能顯著降低小腦、丘腦、海馬、腦干的4EBP1 m RNA相對轉錄量和磷酸化水平(P0.05),使用頡頏劑催醒XFM后,大腦、小腦和丘腦的磷酸化水平與對照組相比受到顯著抑制(P0.05),XFM的全麻作用可能與誘導各個腦區(qū)及脊髓4EBP1 mRNA相對轉錄和磷酸化有關,頡頏劑的催醒作用可能與其在小腦、丘腦、海馬、腦干逆轉XFM對4EBP1的誘導激活有關。(4)XFM及其頡頏劑對Prepro-orexin mRNA轉錄和Orexin A、Orexin B表達的影響XFM能極顯著抑制下丘腦側腦區(qū)Prepro-orexin m RNA的轉錄(P0.01),顯著降低Orexin A和Orexin B蛋白表達(P0.05),單獨腹腔注射頡頏劑能激活下丘腦側腦區(qū)Prepro-orexin mRNA轉錄,促進Orexin A和Orexin B蛋白表達。使用頡頏劑催醒XFM后,大鼠下丘腦側腦區(qū)Prepro-orexin mRNA的轉錄和Orexin A蛋白表達與對照組相比顯著降低(P0.05),表明XFM的作用是通過抑制下丘腦側腦區(qū)Prepro-orexin mRNA轉錄和Orexin A、Orexin B蛋白表達進行的,頡頏劑的促覺醒作用是可能與逆轉下丘腦側腦區(qū)Prepro-orexin mRNA轉錄和Orexin A蛋白表達有關。綜上所述得出以下結論:(1)XFM對LKB1-AMPK-m TOR信號通路及下游因子具有一定的激活作用,這種促進作用主要與小腦、丘腦、海馬、腦干有關,這可能是該LKB1-AMPK-mTOR信號通路參與麻醉與鎮(zhèn)痛的靶位。(2)小型豬麻醉頡頏劑能夠抑制切口痛大鼠不同腦區(qū)及脊髓內的LKB1-AMPK-mTOR信號通路及下游因子,對小腦和海馬部內的信號分子抑制較明顯,頡頏劑效能的發(fā)揮可能是通過LKB1-AMPK-mTOR信號通路來實現(xiàn)的。(3)小型豬麻醉頡頏劑與XFM對LKB1-AMPK-m TOR信號通路及下游因子的作用相反,這可能是XFM與頡頏劑的交互作用在分子水平的體現(xiàn),但頡頏劑未能完全逆轉XFM對LKB1-AMPK-mTOR信號通路的影響,說明中樞神經系統(tǒng)存在其他信號轉導網絡影響麻醉與催醒的機理。(4)XFM作用于下丘腦側腦區(qū)對Orexin系統(tǒng)產生抑制作用,小型豬麻醉頡頏劑能逆轉XFM在下丘腦側腦區(qū)對Orexin的抑制作用,下丘腦側腦區(qū)可能是Orexin系統(tǒng)參與麻醉與蘇醒的部位之一。
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【學位授予單位】：東北農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S859.791

【參考文獻】

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本文編號：1350011