李明月,邱德來(lái),初春平,劉 恒,金文哲
(1.延邊大學(xué)附屬醫(yī)院疼痛科;2.延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)部細(xì)胞功能研究中心,生理學(xué)與病理生理學(xué)教研室,吉林 延吉 133000)
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◇研究簡(jiǎn)報(bào)◇
丙泊酚抑制觸覺(jué)刺激誘發(fā)分子層化的機(jī)制
李明月1,邱德來(lái)2,初春平2,劉 恒2,金文哲1
(1.延邊大學(xué)附屬醫(yī)院疼痛科;2.延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)部細(xì)胞功能研究中心,生理學(xué)與病理生理學(xué)教研室,吉林 延吉 133000)
目前,丙泊酚全麻機(jī)制的研究主要集中在其對(duì)海馬、丘腦、脊髓等部位的影響,而丙泊酚影響小腦功能的研究文獻(xiàn)非常少。因此,我們擬應(yīng)用在體膜片鉗及藥理學(xué)手段,在活體動(dòng)物上觀察丙泊酚的攝入對(duì)小腦皮層分子層場(chǎng)電位振幅及波形動(dòng)力學(xué)的影響,研究它的劑量依賴性,明確半數(shù)有效濃度,探討其對(duì)分子層群體神經(jīng)元活動(dòng)的影響。
1.1 動(dòng)物與試劑 6~8周齡健康♂ ICR小鼠6只,體質(zhì)量28~32 g,由延邊大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。丙泊酚(批號(hào):16IF1533),SR95531和人工腦脊液(ACSF)。
1.2 儀器 美國(guó)產(chǎn)Axopatch-200B膜片鉗放大器、1440AD/DA轉(zhuǎn)換器、Clampex 10.3數(shù)據(jù)采集與分析軟件及MP-285微操縱器、膜片鉗專用顯微鏡(Nikon Eclipse E-600FN, Japan)與體視顯微鏡(Nikon,日本)等。
1.3 動(dòng)物模型的制備 經(jīng)腹腔注射烏拉坦1.3 g·kg-1進(jìn)行麻醉,并植入自制氣管導(dǎo)管,妥善固定,然后將小鼠置于特制的腦立體定位儀上,用雙側(cè)耳棒固定頭部,在小腦Crus Ⅱ小葉進(jìn)行開(kāi)顱手術(shù),開(kāi)孔直徑約為1.5 mm,將小鼠和腦立體定位儀同時(shí)固定在顯微鏡下,確定需要記錄的部位后進(jìn)行電生理記錄。
1.4 分子層場(chǎng)電位記錄 場(chǎng)電位記錄使用Axopatch-200B 放大器 (Molecular Devices, Foster City, CA),通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器1440和Clampfit10.3軟件獲取感覺(jué)刺激活動(dòng)數(shù)據(jù)。
2.1 丙泊酚對(duì)感覺(jué)刺激誘發(fā)小腦皮層分子層場(chǎng)電位的影響 吹風(fēng)刺激(30 ms, 60 psi)同側(cè)觸須墊誘發(fā)分子層負(fù)相波(N1)和正相波(P1)。小腦表面灌流丙泊酚(500 μmol·L-1,10 min)明顯抑制P1反應(yīng),導(dǎo)致振幅減少,沖洗后恢復(fù)給藥前水平。
2.2 丙泊酚抑制P1振幅的濃度依賴曲線 丙泊酚對(duì)P1振幅的抑制作用具有明顯的濃度依賴性,可導(dǎo)致P1抑制的最低濃度是10 μmol·L-1,最高濃度為500~1 000 μmol·L-1,其半數(shù)抑制濃度為320 μmol·L-1。
2.3 丙泊酚對(duì)感覺(jué)刺激誘發(fā)的P1動(dòng)態(tài)特性的影響 在丙泊酚存在下,P1振幅明顯降低(P<0.05),但其半寬值沒(méi)有明顯改變,而P1波形下面積明顯減小(P<0.05)。另外,丙泊酚明顯增加了P1的上升時(shí)間和衰退時(shí)間(P<0.05)。
2.4 丙泊酚對(duì)感覺(jué)刺激誘發(fā)的平行纖維興奮性反應(yīng)N1動(dòng)態(tài)特性的影響 腦表面灌流500 μmol·L-1丙泊酚明顯增加了N1的振幅、半寬、波形下面積及波形的上升時(shí)間和衰減時(shí)間(P<0.05)。
2.5 在GABA能受體介導(dǎo)下,丙泊酚對(duì)感覺(jué)刺激誘發(fā)場(chǎng)電位變化的影響 給予SR(20 μmol·L-1)阻斷感覺(jué)誘發(fā)分子層反應(yīng)的GABA成分P1,并且顯示了刺激誘發(fā)的興奮性成分N2,與浦肯野細(xì)胞刺激誘發(fā)的興奮性一致。給予SR和丙泊酚(300 μmol·L-1)混合物,導(dǎo)致N2的振幅和波形下面積進(jìn)一步增加(P<0.05)。
He等[1]研究發(fā)現(xiàn),丙泊酚抑制觸覺(jué)刺激誘發(fā)分子層中間神經(jīng)元的放電,導(dǎo)致小鼠小腦浦肯野細(xì)胞對(duì)觸覺(jué)刺激誘發(fā)抑制性反應(yīng)振幅降低,同時(shí)伴有浦肯野細(xì)胞興奮性傳入的增強(qiáng),表明了丙泊酚通過(guò)活化GABAA受體來(lái)影響小腦皮層浦肯野細(xì)胞和分子層中間神經(jīng)元的感覺(jué)信息傳遞。小腦皮層分子層局部場(chǎng)電位記錄研究表明,感覺(jué)刺激誘發(fā)三叉神經(jīng)短暫PF興奮,然后引起分子層GABA能受體抑制[2]。在體全細(xì)胞膜片鉗記錄表明,感覺(jué)刺激誘發(fā)分子層中間神經(jīng)元峰電位放電引起小腦皮層CrusIIPC抑制,也說(shuō)明分子層中間神經(jīng)元GABA能抑制在小腦皮層感覺(jué)信息傳遞中起到至關(guān)重要的作用[3]。本研究顯示,丙泊酚通過(guò)調(diào)節(jié)GABAA受體活性,導(dǎo)致感覺(jué)刺激誘發(fā)的分子層場(chǎng)電位反應(yīng)GABA能成分的競(jìng)爭(zhēng)性抑制,進(jìn)一步影響小鼠小腦皮質(zhì)對(duì)感覺(jué)信息的處理。
[1] He Y Y,Jin R,Jin W Z,et al. Propofol facilitates excitatory inputs of cerebellar Purkinje cells by depressing molecular layer interneuron activity during sensory information processinginvivoin mice[J].Neuroreport,2015,26(15):921-7.
[2] Cui S B, Cui B R, Liu H, et al. Effects of ethanol on sensory stimulus-evoked responses in the cerebellar molecular layerinvivoin mice[J].NeurosciLett, 2014,577(8): 112-6.
[3] Liu H, Zhao S N, Zhao G Y, et al. N-methyl-D-aspartate inhibits cerebellar Purkinje cell activity via the excitation of molecular layer interneurons underinvivoconditions in mice[J].BrainRes,2014, 1560: 1-9.
Effects of propofol on sensory stimulation evoked field potential responses of mice cerebellar molecular layer and its mechanism
LI Ming-yue1,QIU De-lai2,CHU Chun-ping2,LIU Heng2,JIN Wen-zhe1
(1.DeptofPain,AffiliatedHospitalofYanbianUniversity,YanjiJilin133000,China; 2.CellularFunctionResearchCenter,DeptofPhysiologyandPathophysiology,CollegeofMedicine,YanbianUniversity,YanjiJilin133000,China)
丙泊酚;小腦皮層分子層;感覺(jué)刺激;場(chǎng)電位記錄;GABA受體;小鼠
propofol; cerebellar molecular layer; sensory stimulation; field potential recording; GABA receptor;mice
2016-08-02,
2016-09-05
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No 81560194);吉林省教育廳“十三五”科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(吉教科合字2016第267號(hào));延邊大學(xué)科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(延大科合字2014第38號(hào))
李明月(1991-),女,碩士生,研究方向:神經(jīng)病理性疼痛的電生理機(jī)制,E-mail:1142998137@qq.com;
金文哲(1971-),男,博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:靜脈麻醉藥與小腦皮層功能,通訊作者,E-mail: jinwz@ybu.edu.cn
時(shí)間:2016-10-20 10:29
http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20161020.1029.054.html
10.3969/j.issn.1001-1978.2016.11.027
A
1001-1978(2016)11-1623-02
R-332;R322.81;R338.1;R338.8;R392.11;R971.2
中國(guó)藥理學(xué)通報(bào)2016年11期