研究目的:丙泊酚是目前临床麻醉应用最为普遍的静脉麻醉药之一,主要通过作用于中枢神经系统的GABAA受体来发挥麻醉作用,但其在脑内的功能性作用区域目前仍然不明确。丘脑网状核是一薄层神经细胞,贝壳状覆盖于丘脑前外侧部,对进入丘脑的各种感觉信息进行筛选,对丘脑核团提供抑制信号。其由GABA能神经元构成,且富含GABAA受体的表达。近期的研究表明,丘脑网状核是由解剖连接定义上的功能隔离子网组成,其内部有不同功能分工。丘脑网状核头端与尾端分别抑制性投射至丘脑前核与视觉丘脑核。当丘脑网状核头端兴奋性减弱时,丘脑前核受到的抑制减少,诱导进入慢波睡眠状态;相对的,当丘脑网状核头端兴奋性增强时,丘脑前核受到的抑制增多,动物进入警觉状态。丘脑网状核尾端与头端有着截然相反的功能表现。由此证明,丘脑网状核在睡眠-觉醒机制中发挥至关重要的作用。越来越多的研究证据表明,睡眠-觉醒机制和全身麻醉有着密切的关系。由于丘脑网状核可能是丙泊酚的潜在作用靶点之一,本课题主要通过实验探讨丘脑网状核在丙泊酚麻醉机制中的作用以及可能的作用机制。研究方法:本课题选取成年雄性SD大鼠为实验对象,体重250g-300g,结合脑立体定位技术、核团定位微量给药、核团定位置管、行为学测试、尼氏染色、Western-Blot、免疫荧光等方法,对丘脑网状核在丙泊酚麻醉机制中的作用及可能的作用机制,进行以下研究:(1)于脑立体定位仪上,以鹅膏蕈氨酸分别损毁大鼠丘脑网状核头端及尾端,观察术后损毁组大鼠及假手术对照组大鼠的丙泊酚与右美托咪定(α2肾上腺素受体激动剂)麻醉敏感性及麻醉恢复时间的变化。以尼氏染色方法确定核团损毁的有效性。(2)以Western-Blot方法检测GABAA受体β3亚基在丘脑网状核的表达情况,以免疫荧光技术检测GABAA受体β3亚基在丘脑网状核头端和尾端的表达差异。(3)在脑立体定位仪上对丘脑网状核头端/尾端置管,观察术后第7天微量注射丙泊酚对大鼠镇静状态的影响以及丘脑网状核头端微量注射荷包牡丹碱对丙泊酚麻醉敏感性的影响。研究结果:(1)部分损毁大鼠丘脑网状核头端,术后第7天可显著提高丙泊酚麻醉的敏感性,而右美托咪定麻醉敏感性没有明显变化;部分损毁大鼠丘脑网状核尾端,术后第7天丙泊酚和右美托咪定麻醉敏感性均无明显变化。部分损毁大鼠丘脑网状核头端和尾端,术后第7天丙泊酚和右美托咪定的麻醉恢复时间均无明显变化。(2)Western-Blot结果显示丘脑网状核存在GABAA受体β3亚基的表达;免疫荧光结果显示其头端比尾端的表达更为显著。(3)丘脑网状核头端微量注射丙泊酚可诱导大鼠进入镇静状态,而在丘脑网状核头端微量注射荷包牡丹碱可显著降低大鼠丙泊酚的麻醉敏感性。研究结论:本研究初步证明丙泊酚至少能够部分的通过作用于丘脑网状核头端的GABA能神经元发挥麻醉作用。这一过程的实现可能是丙泊酚通过作用于丘脑网状核头端GABAA受体抑制其GABA能神经元的兴奋性,从而介导丘脑前侧核群的去抑制,进而进入麻醉状态。