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乙咪酯(Etomidate, ETO)是一种静脉麻醉剂,因起效迅速,恢复较快,没有明显的心血管及呼吸系统的副作用,常被用于临床小手术的麻醉(Kay, 1976; Marquardt et al., 1977; Criado et al., 1980)。在海马以及转染的成纤维细胞中的研究结果显示ETO主要作用在GABA_A受体上,它不仅可增强γ-氨基丁酸(γ-amino-butyric acid, GABA)与GABA_A受体结合所引起的效应,还可直接作用于GABA_A受体而发挥GABA样的作用(Yang et al., 1996; Tomlin et al., 1998; Belelli et al., 2003)。而且实验研究显示ETO在GABA_A受体上的结合位点与GABA以及其他镇静催眠药如戊巴比妥类、苯二氮卓类等的结合位点不同,它的作用主要由构成GABA_A受体的β2和β3亚单位所决定(Thompson et al., 1996; Hill-Venninge et al., 1997; Belelli et al., 1997)。本实验组以往的行为学研究结果表明,鞘内给予ETO可对外周化学伤害性刺激诱导的持续性自发痛反射行为具有剂量依赖性抑制作用,并影响脊髓c-Fos蛋白的表达(Chen et al., 1999, 2002;孙焱芫等,1999,2001),在体电生理的结果进一步显示脊髓给予ETO可以抑制广动力域(wide dynamic range, WDR)神经元因皮下注射蜜蜂毒诱发的放电增强现象(Chen et al., 1999)。这些结果提示ETO在脊第四军医大学博上学位论文髓可能有直接抗伤害作用。而目前关于ETO的脊髓作用机制的研究还比较少。己知脊髓背角胶状质(Substantia gelatinosa,50)在伤害性信息从外周向中枢传递的过程中具有加工、处理和整合功能,而脊髓背角深层神经元中除参与介导脊髓伤害性屈肌反射(spinally organized noeieeptive flexion reflex,SONFR)的中间神经元外,还有大量向上位脑结构传递伤害性信息的投射神经元,因而也是镇痛的重要靶点之一(Wi 1115&Coggeshall,1 991)。因此,为了探讨ETO参与脊髓镇痛作用的细胞分子机制,本研究应用全细胞膜片钳记录技术,在成年大鼠脊髓薄片上观察了ETO对脊髓背角胶状质及深层神经元的影响,得到以下几方面的结果:1 .ETO在电压钳制下对成年大鼠脊位背角SG神经元膜特性的 影响 在钳制电压为0 mV的情况下,灌流给予ETO可以诱发脊髓背角SG神经元产生一外向电流,并且在10-1000协M浓度范围内呈浓度依赖性,它的Ee;。值为258林M,Hill系数为1.2。500林METO诱致的外向电流的平均幅度为78士8 pA(n=41),并且其翻转电位与氯离子的平衡电位基本相近(n=4)。在灌流ETO之前灌流氯离子通道阻断剂印防己毒(pierotoxin,pie)(100林M;n=5),可完全阻断ETO诱致的外向电流。灌流河豚毒素(Tetrodotoxin,TTX;1林M;n=5)对ETO诱致的外向电流不产生任何影响。进一步的检测显示,灌流GABAA受体通道阻断剂荷包牡丹碱(Bieucuzline,Bie;一。协M;n=6)可以抑制ETO引起的外向电流,抑制率为80士5%,但甘氨酸受体阻断剂士的宁(strychnine,Sry;l协M;n=6)对ETO诱致的外向电流无影响。50林M的ETo还可以增强外源性GABA(2 mM;n=7)在SG神经元上诱致的外向性电流,但对甘氨酸(l mM;n=6)引起的外向电流没有影响。 上述结果显示,在高浓度情况下,ETO主要通过作用于SG第四军医大学博卜学位论文神经元上的GABAA受体,引起氯离子内流,从而使该神经元产生超极化,产生一种GABA样作用:而在低浓度情况下,ETO可增强抑制性递质GABA所引起的电流,产生一种GABA调节作用。2.ETO对传向脊翻背角SG神经元的抑制性和兴奋性突触传递 的影响 在钳制电压为0 mV的情况下,应用非NMDA受体拮抗剂CNQX(l0协M)阻断谷氨酸能兴奋性的突触传递,同时应用Bic(10卜M)或Str(l协M)分别阻断GABA或甘氨酸能的抑制性突触后电流(inhibito口postsynaptie eurrent,IpSC),记录甘氨酸能IpSC或GABA能IPSc,结果显示50林M的ETo可延长局部电流刺激诱致的GABA能IPSC(evoked IPSC,eIPSC)的半衰期,与对照之间的百分比值为449土17%,但对其幅度没有影响;而50林M的ETO对甘氨酸能eIPSC的幅度和半衰期都没有影响。同样的,50林M的ETO可延长GABA能微小的IPsC(miniature IPse,mIPSC)的间期,与对照之间的百分比值为146士12%,但对GABA能mIPSC的幅度、频率以及累积分布都没有影响,而50协M的ETO对甘氨酸能mIPSC的间期、幅度、频率和累积分布都没有影响。 在钳制电压为一70 mv的情况下,在灌流液中加入str(1林M)和Bic(10协M)阻断抑制性递质的突触传递,记录兴奋性突触传递,结果显示50。拼M的ETO对刺激脊髓背根A6纤维或C纤维所诱发的兴奋性突触后电流(evoked exeitatory postsynaptic current,eEpSC)的幅度没有影响;另外,500拼M的ETO对mEpSC的l’aJ期、幅度、频率和累积分布也没有影响。 以上结果提示ETO可能主要影响抑制性递质GABA的突触传递,通过延长GABAA受体通道的平均开放时间或受体开放的机率而增强GABA的抑制性效应,从而发挥抗伤害作用。第四军医大学博士学位论文3 .ETO在电压钳制下对成年大鼠脊翻背角深层神经元膜特性的 影响 在钳制电压为omV的情况下,灌流给予ETO可以诱发脊髓背角深层神经元产