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静脉全麻药丙泊酚(propofol)已广泛应用于临床麻醉、门诊特殊诊疗和ICU镇静催眠,但其作用机制仍不够清楚。中枢神经系统(CNS)神经递质的释放和传递在中枢神经系统功能中发挥着极其重要的作用,研究丙泊酚对不同脑区神经递质的影响有助于更好地了解和揭示其全麻作用机制。Y-氨基丁酸(GABA)是中枢神经系统最主要的抑制性神经递质,其受体分布广泛但各有自己的分布区域和不同的药理学及神经电生理学特性。突触学说是全麻作用机制的重要学说,认为全麻药物的作用与其影响突触传递的功能有关,主要通过激活GABA受体,增加脑神经元电导产生去极化,从而产生全麻作用。由于全麻药包括丙泊酚的麻醉作用,并不是某一种也不可能是单一神经递质作用的结果,GABA对谷氨酸(GLU)和乙酰胆碱(Ach)的释放有抑制作用,因此GABA受体学说并不能完全阐明丙泊酚的全麻作用机制,有必要对其它神经递质进行研究。GLU是中枢神经系统最主要的兴奋性神经递质之一,以小囊包的形式广泛存在于大脑皮质神经元突触体内,在正常生理条件下通过产生兴奋性突触后电位(EPSP)以维持脑电活动。GLU既有递质功能又参与物质代谢,其受体广泛分布于海马、大脑皮质、小脑、纹状体等部位,被认为与学习、记忆、中枢性疼痛的传导和大脑创伤后神经元的死亡有重要的关系。丙泊酚对GLU的影响包括：抑制突触前膜动作电位的传导,抑制突触前膜GLU的释放,促进GLU的重摄取,阻断突触后膜GLU受体。中枢神经系统的解剖结构和分布均具有一定的特异性,全麻药发挥其麻醉作用的效应部位同样具有选择性。有较多文献报道,丙泊酚产生全麻效应的主要部位主要集中在丘脑,但并没有进一步细化。本研究把脑区包括丘脑进一步细化,旨在更全面地观察不同麻醉深度丙泊酚对犬脑各不同区域GLU的影响。Upton等提出了脑摄取概念和质量平衡法则(mass balance principles),由于实验方法的限制和不同脑区脑功能的特殊性,应用此法则的丙泊酚脑摄取研究只能间接评估全脑的脑摄取状况,不能客观反映脑组织对丙泊酚的实际摄取和不同脑区的摄取和分布情况,也难以明确反映丙泊酚脑摄取过程中某一时间点丙泊酚实际摄取量。通过解剖脑组织直接测量不同区域脑组织药物浓度,此方法是对基于质量平衡法则的脑摄取研究的改进。采用高效液相色谱紫外法(High-pressure liquid chromatography ultra-violet spectrosc opy,HPLC-UV),可观察不同麻醉深度丙泊酚在不同脑区的摄取和分布。我们研究发现,不同麻醉条件下丙泊酚在犬脑不同区域的摄取和分布状态不同：单次静注丙泊酚浅麻醉时,脑干与丘脑药物浓度最高、海马最低,而深麻醉时丘脑药物浓度最高、海马最低；恒速静脉输注丙泊酚30min,犬颈内动、静脉血药浓度没有差异,说明丙泊酚的全脑摄取达到平衡状态,此时除背侧丘脑丙泊酚浓度较高外,丙泊酚在犬脑各区域的分布呈均衡状态；当恒速静脉输注丙泊酚50min,犬脑各区域组织的丙泊酚浓度无明显差异,提示丙泊酚在各脑区才真正呈均衡分布。脑摄取和分布平衡时,不同麻醉深度下不同脑区的兴奋性神经递质如GLU的变化如何,未见报道。本研究采用HPLC-UV,进一步观察丙泊酚恒速输注(55、70mg.kg-1.h-1)50min时,丙泊酚对犬脑各区域(背侧丘脑、上丘脑、后丘脑、下丘脑、底丘脑、额叶、顶叶、颞叶、枕叶、海马、扣带回、小脑、中脑、桥脑、延髓及颈髓)的GLU浓度及其变化,以探讨不同麻醉深度下丙泊酚脑摄取和分布平衡时犬脑不同区域GLU的变化特点,为阐述不同麻醉深度下丙泊酚对犬脑不同区域兴奋性神经递质的影响及其麻醉作用机制提供实验依据。材料和方法1动物准备与分组12只健康犬(实验动物由南方医院动物实验中心提供),雌雄不拘,年龄12-18个月,体重10-12kg,随机分为两组,浅麻醉组(L组)和深麻醉组(D组),每组6只。实验均安排在白天进行。实验前禁食、禁饮10小时。实验时由右后肢大隐静脉建立静脉通路。2麻醉管理L组：右后肢大隐静脉注入丙泊酚5.5mg.kg-1,注射时间为15s。续以55mg.kg-1.h-1恒速静脉输注50min。D组：右后肢大隐静脉注入丙泊酚7.0mg.kg-1,注射时间为15s。续以70mg.kg-1.h-1恒速静脉输注50min。两组实验犬达到相应的麻醉深度后,经口插入ID9号气管导管,固定并连接呼吸机,吸纯氧,调节呼吸频率(20-25)次/分、潮气量15ml.kg-1,使呼气末二氧化碳分压(PETCO2)维持(30～38)mmHg。2%利多卡因浸润后分离右股动脉,置入20G肝素化套管,接HP多参数监护仪检测平均动脉压(MAP)和脉率(PR)。3标本采集丙泊酚恒速输注50min时,两组分别取颈内动、静脉血各2ml,注入含肝素的真空采血管中,充分混匀,立即置入4℃冰箱中保存。然后迅速断头,无菌条件下去除犬颅盖,解剖获取背侧丘脑、上丘脑、后丘脑、下丘脑、底丘脑、额叶、顶叶、颞叶、枕叶、海马、扣带回、小脑、中脑、桥脑、延髓及颈髓组织,去除组织中可见的血管,无菌滤纸去除残留血液和脑脊液后分别置于无菌干燥培养皿中,-17℃低温冰箱中保存。4标本处理血样品抗凝后立即在4℃低温离心机中3500r.min-1离心10min分离血浆,取血浆200μl置于EP管中,加入乙腈400μl后涡旋器震荡2min,10000r.min-1离心10min,取上清液20μl进样分析。精确称量脑组织样品于匀浆器中,加入乙腈(2m1.g-1)充分匀浆15min,匀浆液置于EP管于10000r.min-1下离心10min后,取上清液50Kμl与200μl衍生化试剂反应为2min后马上进样分析。5高效液相色谱条件丙泊酚血浆浓度的测定：色谱柱(Shim-pack VP-ODS,250nm±4.6mmID)保护柱(Shim-pack GVP-ODS,10mm±4.6mmID),流动相：15%纯水和85%甲醇,进样量20μl,柱温：40℃,流速1m1.min-1,检测波长270nm。脑组织GLU含量的测定：色谱柱Agilent XDB-C18(5μm,150mm×4.6mm),柱温：35℃；流动相A：0.1mol.1-1醋酸钠,流动相B：甲醇。流速1.0m1.min-1激发波长330nm,发射波长450nm,进样量10μl。6统计方法采用SPSS13.0统计软件,计量资料以均数±标准差(x±s)表示。颈内动、静脉血浆丙泊酚浓度比较采用配对t检验。脑组织间GLU含量变化率比较采用完全随机设计资料的方差分析(one-way ANOVA),组间相同部位标本中谷氨酸浓度比较采用两个独立样本t检验,多重比较采用LSD检验,P<0.05为差异有统计学意义。结果1生命体征实验动物均安全迅速达到预定麻醉状态并维持稳定,无呛咳、呕吐等不良反应。L组和D组的MAP分别为(105.33±4.18mmHg)和(89.50±1.87mmHg)差异有统计学意义(t=8.023,P=0.000)。L组和D组PR的分别(90.50±3.62次.min-1、72.83+3.31次.min1),差异有统计学意义(t=9.089,P=0.000)。L组和D组PETCO2分别为36±1.41mmHg和37+1.41mmHg,差异无统计学意义(t=-1.936,P=0.111)2动、静脉丙泊酚血浆浓度：L组颈内动、静脉血浆丙泊酚浓度分别为3.00+0.31ug.m1-1和3.10±0.51ug.ml-’,差异无统计学意义(t=0.335,P=0.751)；D组颈内动、静脉血浆丙泊酚浓度分别为6.41±0.05ug.ml-1和6.40±0.11ug.ml-1,差异无统计学意义(t=0.371,P=0.726)。3不同区域脑组织GLU变化D组各区域GLU含量均较L组显著下降(P<0.01)；两种麻醉深度下下丘脑GLU的变化率88.76+0.04%,高于其他脑区(P<0.05)。结论1.丙泊酚恒速静脉输注50min时,不同麻醉深度下犬脑颈内动、静脉血药浓度均达到平衡。2.与浅麻醉比,深麻醉下各脑区GLU浓度均明显降低,其中下丘脑GLU变化率高于其他脑组织。3.下丘脑GLU的变化与丙泊酚麻醉深度相关。