本文關鍵詞：5-HT及其受體在異氟烷麻醉—覺醒調節(jié)中的作用及機制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自1846年乙醚被成功應用于手術麻醉起,才真正誕生了現(xiàn)代意義上的手術外科學。在其后的100多年間,多種新型麻醉藥物相繼問世。時至今日,全球每年有近2億人接受不同類型的手術治療,其中的絕大多數(shù)都需要接受麻醉,麻醉的使用范圍越來越廣。然而,全麻藥物是如何發(fā)揮麻醉效應,實現(xiàn)可逆性意識消失(Loss of Consciousness,LOC)的,卻一直未得到合理解釋。這一問題已成為外科麻醉界和神經(jīng)科學界一個倍受關注的研究課題。2005年Science雜志更是將“How do general anesthetics work?”列入了當今人類亟待解決的125個重要科學問題之一。已有研究證實,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)尤其是大腦中,存在多個與全麻機制相關的神經(jīng)遞質系統(tǒng),包括被廣泛認為促麻醉和睡眠的GABA能系統(tǒng)和促麻醉覺醒的orexin能系統(tǒng),然而這兩個系統(tǒng)是如何相互作用的至今仍不清楚。5-羥色胺(5-HT)是一種單胺類神經(jīng)遞質,存在于胃腸道嗜鉻細胞、血小板和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,在中樞由5-HT能神經(jīng)元合成。以往實驗已證明5-HT在生理睡眠與覺醒中發(fā)揮重要作用,但是對5-HT究竟是促睡眠還是促覺醒,目前還沒有一致結論,我們分析可能和5-HT不同亞型的受體作用有關,但是目前這方面還沒有系統(tǒng)的研究。另外,5-HT在麻醉-覺醒機制中的作用尚未被研究,本實驗試圖通過對5-HT及其受體的研究,觀察其在全身麻醉特別是蘇醒過程中的作用,并初步探索其作用機制。實驗1目的:通過側腦室注射的方法觀察5-HT及其受體在異氟烷麻醉-覺醒調控中的作用。方法:雄性SD大鼠(體重250-280g),按隨機分組法分為14組(I-XIV,n=6)。在2%戊巴比妥40-60mg/kg腹腔麻醉下,將微注射套管埋置于側腦室,并在顱骨表面固定。大鼠在術后休息5天后隔天進行一次異氟烷麻醉-覺醒實驗。將大鼠置入翻轉麻醉箱并給予1.5%的異氟烷麻醉,記錄麻醉誘導時間(翻正反射消失時間)。麻醉誘導成功后第15min,同一組大鼠前后三次實驗分別隨機給予5μL saline或兩種不同劑量的同一種5-HT/受體激動劑或拮抗劑(具體給藥試劑及劑量見表2),泵注時間5min。麻醉30min后(即給藥結束10 min后)停止異氟烷吸入,觀察大鼠翻正反射恢復時間,即異氟烷的麻醉覺醒時間。結果:I組動物側腦室注射0.5umol 5-HT后異氟烷麻醉的覺醒時間縮短(P0.05),II組動物側腦室注射20μg 5-HT 1A受體激動劑8-OH-DPAT后異氟烷麻醉覺醒時間顯著縮短(P0.01),III組動物側腦室注射50μg 5-HT 1A受體拮抗劑WAY100635后,異氟烷麻醉覺醒時間延長(P0.001)。VI組動物側腦室注射5μg 5-HT 2A/C受體激動劑DOI后麻醉覺醒時間也縮短(P0.05),VIII組動物側腦室注射25μg 5-HT 2C受體拮抗劑RS102221后麻醉覺醒延遲(P0.05),其余組動物側腦室給予5-HT 1B、2A、3A、6、7型受體激動劑和拮抗劑后對異氟烷麻醉覺醒無明顯影響(P0.05)。實驗2目的:通過Pef區(qū)微注射5-HT 1A受體激動劑和拮抗劑研究其在異氟烷麻醉-覺醒調控中的作用和機制。方法:2.1觀察Pef區(qū)注射5-HT 1A受體激動劑/拮抗劑對異氟烷麻醉大鼠誘導和覺醒時間的影響:SD大鼠(250-280g)隨機分為I、II兩組(n=6),先在Pef區(qū)放置微注射套管。5天后每組各進行三次異氟烷麻醉覺醒實驗,異氟烷吸入開始后先觀察誘導時間,大鼠翻正反射消失時間為誘導時間。而后,在麻醉15 min后I組動物側腦室隨機注射0.3μL saline、0.6或1.2μg 5-HT 1A受體激動劑8-OH-DPAT,II組動物側腦室隨機注射0.3ul saline、1.5或3.0μg 5-HT 1A受體拮抗劑WAY10635,觀察覺醒時間,翻正反射恢復時間為覺醒時間。2.2 Pef區(qū)注射5-HT 1A受體激動劑/拮抗劑對異氟烷麻醉大鼠腦電的影響:SD大鼠(250-280g)被隨機分為I-III三組(n=6),先進行腦電監(jiān)測電極及Pef核團微注射套管埋置術,5天后進行腦電觀察實驗。將電極接入腦電檢測儀,記錄10min清醒狀態(tài)腦電波后,將大鼠放入0.75MAC異氟烷的翻轉箱40min后,I組Pef注射5μL saline,II組注射5-HT 1A受體激動劑8-OH-DPAT 1.2μg,III組注射5-HT 1A受體拮抗劑WAY100635 3.0μg,繼續(xù)記錄腦電波30min,比較給藥前后10min期間腦電圖的變化。2.3 Pef區(qū)注射5-HT 1A受體激動劑/拮抗劑對異氟烷麻醉大鼠神經(jīng)元Fos表達的影響:SD大鼠(250-280g)被隨機分為I-IV四組(n=6),實驗前在Pef核團行微注射套管埋置術,5天后I組大鼠心腔注射10%KCL處死后多聚甲醛灌注取腦。II、III、IV接受1.5%異氟烷麻醉第15 min后Pef分別注射0.3ul saline、1.2μg 5-HT 1A受體激動劑8-OHDPAT和3.0μg 5-HT 1A受體拮抗劑WAY100635,麻醉第30min甲醛灌注取腦。所有腦塊切片后進行orexin和c-Fos免疫熒光雙標染色,以觀察Pef區(qū)域Orexin神經(jīng)元的活化狀態(tài)。2.4 Pef區(qū)注射5-HT 1A受體激動劑/拮抗劑對異氟烷麻醉大鼠血中orexin水平的影響:SD大鼠(250-280g)被隨機分為I-III三組(n=6),先行Pef核團微注射套管埋置術,5天后進行放射免疫實驗。大鼠用1.5%異氟烷進行麻醉,仰臥固定于動物手術臺,將微注射管置入套管中。麻醉第15min三組分別泵入0.3μL saline、1.2μg8-OH-DPAT和3.0μg WAY 100635。于翻正反射消失時、麻醉第30min各從股靜脈抽取2ml靜脈血。提取血清后進行放射免疫實驗,測血清中orexin含量。結果:Pef給予1.2μg 5-HT 1A受體激動劑8-OH-DPAT使異氟烷麻醉覺醒時間明顯延長(P0.001),而給予1.5μg和3.0μg 5-HT 1A受體拮抗劑WAY100635均使麻醉覺醒時間縮短(P0.05,P0.001)。1.2μg 8-OH-DPAT可使腦電波的δ波明顯減少,出現(xiàn)暴發(fā)性抑制,并使Pef區(qū)域c-FOS陽性orexin神經(jīng)元數(shù)目比鹽水組明顯減少(P0.05),外周靜脈血中Orexin含量降低(P0.05),3.0μg WAY100635對0.75MAC異氟烷麻醉狀態(tài)下的大鼠的腦電波沒有明顯影響,但是可以使c-Fos陽性的Orexin神經(jīng)元數(shù)目增多(P0.05)、外周血Orexin含量升高(P0.05),產(chǎn)生與8-OH-DPAT相反的作用。實驗3目的:探索VLPO區(qū)注射5-HT 1A受體激動劑/拮抗劑對異氟烷麻醉覺醒時間的影響及其機制。方法:3.1 VLPO區(qū)注射5-HT 1A受體激動劑/拮抗劑對異氟烷麻醉大鼠覺醒時間的影響:SD大鼠(250-280g)被隨機分為I、II兩組(n=6),實驗前先在VLPO區(qū)埋置微注射套管。5天后每組各進行三次異氟烷麻醉覺醒實驗。從異氟烷吸入開始,觀察動物的麻醉誘導時間。大鼠翻正反射消失時間為誘導時間。麻醉后15 min后I組動物VLPO區(qū)注射0.3μL saline、0.6或1.2μg 5-HT 1A受體激動劑8-OH-DPAT,II組動物VLPO區(qū)注射0.3μL saline、1.5或3.0μg 5-HT 1A受體拮抗劑WAY10635,觀察大鼠的覺醒時間。翻正反射恢復時間為覺醒時間。3.2 VLPO區(qū)注射5-HT 1A受體激動劑/拮抗劑對異氟烷麻醉大鼠腦電的影響:SD大鼠(250-280g)被隨機分為I、II、III三組(n=6),腦電監(jiān)測電極及VLPO核團微注射套管埋置術,5天后進行腦電觀察實驗。將電極接入腦電檢測儀,記錄10min清醒狀態(tài)腦電波,將大鼠放入0.75MAC異氟烷的翻轉箱40min。隨后5min內,I組Pef注射5μL saline,II組注射5-HT 1A受體激動劑8-OH-DPAT 1.2μg,III組注射5-HT1A受體拮抗劑WAY100635 3.0μg,繼續(xù)記錄腦電波30min,比較給藥前后10min腦電波變化記錄給藥前后腦電圖變化。3.3 VLPO區(qū)注射5-HT 1A受體激動劑/拮抗劑對異氟烷麻醉大鼠GABA神經(jīng)元Fos表達的影響:SD大鼠(250-280g)被隨機分為I-IV四組(n=6),實驗前在VLPO核團行微注射套管埋置術,5天后I組大鼠心腔注射10%KCL處死后多聚甲醛灌注取腦。II、III、IV接受1.5%異氟烷麻醉第15 min后VLPO分別注射0.3μL saline、1.2μg5-HT 1A受體激動劑8-OHDPAT和3.0μg 5-HT 1A受體拮抗劑WAY100635,麻醉第30min甲醛灌注取腦。所有腦塊切片后進行GABA和c-Fos免疫熒光雙標染色,以觀察VLPO區(qū)域GABA神經(jīng)元的活化狀態(tài)。結果:VLPO區(qū)注射1.2μg 5-HT 1A受體激動劑8-OH-DPAT后,異氟烷麻醉覺醒時間明顯縮短(P0.05),而注射3.0μg其拮抗劑WAY100635使麻醉覺醒時間延長(P0.05)。另外,8-OH-DPAT可以使0.75MAC異氟烷麻醉下的大鼠腦電波的δ波明顯減少,出現(xiàn)類覺醒波,甚至發(fā)生覺醒的行為學表現(xiàn)。3.0μg WAY100635對大鼠腦電波形沒有明顯影響。免疫熒光試驗結果尚未完成。小結:本研究中我們通過三個步驟的實驗,首先證明了側腦室注射5-HT的總體效應是促進異氟烷麻醉大鼠的覺醒,并證明其作用可能是通過其1A和2C受體產(chǎn)生的;其次,和我們預想的結果相反,我們發(fā)現(xiàn)Pef區(qū)orexin神經(jīng)元的5-HT 1A受體興奮,反而抑制了麻醉覺醒;最后,我們證明5-HT可以通過5-HT 1A受體,抑制VLPO區(qū)GABA能神經(jīng)元的活動,而促進麻醉覺醒。以上結果反映了5-HT在腦內不同核團作用的復雜性,為全麻機制的網(wǎng)絡學說提供了新的資料。
【關鍵詞】：異氟烷 5-羥色胺 食欲素 麻醉覺醒調節(jié) EEG
【學位授予單位】：第四軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R614
【目錄】：

• 縮略語表5-7
• 中文摘要7-12
• ABSTRACT12-18
• 前言18-20
• 文獻回顧20-28
• 實驗一 側腦室微注射 5-HT及其受體激動劑/拮抗劑對異氟烷麻醉覺醒的影響28-37
• 1 材料28-29
• 1.1 動物28
• 1.2 藥品與試劑28-29
• 1.3 主要儀器29
• 2 方法29-33
• 2.0 實驗設計29-30
• 2.1 微注射套管的定位埋置和固定30
• 2.2 異氟醚麻醉和翻正反射觀察方法30-32
• 2.3 微注射部位的組織學驗證32-33
• 3 結果33-37
• 實驗二PEF微注射 5-HT 1A受體激動劑/拮抗劑對異氟烷麻醉覺醒的影響37-47
• 1 材料37-38
• 1.1 動物37
• 1.2 藥品與試劑37-38
• 1.3 主要儀器38
• 2 方法38-42
• 2.1 Pef微注射 5-HT 1A受體激動劑/拮抗劑對異氟烷麻醉覺醒的影響38-39
• 2.2 腦電波變化的監(jiān)測與記錄39-40
• 2.3 orexin神經(jīng)元免疫熒光雙標染色40-41
• 2.4 血中orexin含量的放射測定41-42
• 3 結果42-47
• 實驗三VLPO微注射 5-HT 1A受體激動劑/拮抗劑對異氟烷麻醉覺醒的影響47-55
• 1 材料47-48
• 1.1 動物47
• 1.2 藥品與試劑47
• 1.3 主要儀器47-48
• 2. 方法48-49
• 2.1 VLPO微注射 5-HT 1A受體激動劑/拮抗劑觀察異氟烷麻醉覺醒時間48-49
• 2.2 腦電波變化的監(jiān)測與記錄49
• 2.3 GABA神經(jīng)元免疫熒光雙標染色49
• 3 結果49-51
• 4 討論51-55
• 小結55-57
• 參考文獻57-66
• 個人簡歷和研究成果66-67
• 致謝67

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