腹腔内注射不同剂量异丙酚对大鼠脑内中枢Fos蛋白表达的影响

论文摘要

背景和目的全身麻醉的发展历史大约已经有160多年,关于全身麻醉药作用机制的研究一直是麻醉学科的重点、难点项目,但是全身麻醉的机理尚不明确,静脉全麻药在人体的作用位点、怎样作用等问题至今也不明确。丙泊酚是静脉全身麻醉药物的一种,是一种新型短效的静脉麻醉药,其诱导速度迅速、苏醒快且安全,连续输注无体内蓄积作用,现在已广范围应用于麻醉诱导及麻醉维持中,也常用于ICU病房的镇静等,但其导致意识消失的机制尚不明确。多数学者认为脑是异丙酚作用的主要部位,但其作用的具体位置还需要进一步研究；在全身麻醉状态下机体中枢神经的许多功能被抑制,然而神经系统的某些区域仍处于功能活跃状态,表明脑内存在着与全身麻醉药作用的敏感靶位；随着麻醉技术的不断发展,近年来人们发现即刻早期基因c-Fos,在中枢区域可因刺激而立即进行转录为c-Fos mRNA,翻译生成Fos蛋白返回核内调节其他靶基因,参与重要脑功能活动的信号传导和调控过程,现在已经是一种脑功能活动形态学定位标记物。本研究,我们通过在大鼠腹腔注射不同剂量的异丙酚,观察其行为学的改变,并用麻醉深度评分标准打分,采用免疫组化法,通过对全麻状态下检测基因表达产物Fos蛋白的研究,进一步探讨异丙酚作用机制以明确其在静脉全身麻醉中的相关敏感靶位。材料与方法选择健康、足月、雄性SD大鼠64只,体重200-240g,由河南省动物实验中心提供,随机分为8组（n=8）：对照组（C1组、C1D组）、异丙酚组（P1组、P2组、P3组、P1D组、P2D组、P3D组）。C1组即SD大鼠腹腔注射生理盐水+DMSO2ml、P1组即SD大鼠腹腔注入异丙酚30mg/kg、P2组即SD大鼠腹腔注入异丙酚75mg/kg、P3组即SD大鼠腹腔注入异丙酚120mg/kg、P3组即SD大鼠腹腔注射生理盐水+DMSO 2 ml后5.5min断尾、P1D组即SD大鼠腹腔注入异丙酚30mg/kg后5.5min断尾、P2D组即SD大鼠腹腔注入异丙酚75mg/kg后5.5min断尾、P3D组即SD大鼠腹腔注入异丙酚120mg/kg后5.5min断尾；然而,观察各组腹腔注射生理盐水、药物后5.5min及5.5min断尾时,30min,1h时大鼠的呼吸及行为学的改变,并用麻醉深度评分标准打分；腹腔注射生理盐水、药物后1.5小时,各组断头取脑组织,应用Fos蛋白免疫组织化学法（ABC法）,检测Fos免疫反应（Fos-IR, immunity reaction of Fos）阳性神经元在大鼠脑区的分布；观察腹腔注射不同剂量异丙酚的镇静、镇痛作用及其量效关系。实验前将大鼠放置在室温为20℃的安静环境中饲养24 h以上,以消除强光、噪音等额外刺激。统计处理实验数据以均数±标准差（x±s）表示,应用SPSS12.0软件分析数据,组间、组内比较采用时间序列的方差分析,两两比较采用q检验,计数资料采用χ2检验；检验水准为a=0.05。结果1.行为学评分结果：C1、C1D组腹腔注射生理盐水后,大鼠意识清醒,活动没有受限评分为0。P1组,5.5min,30min,1h时评分为4分,则均处于轻度镇静；P1D组,5.5min时评分为2分,处于警觉状态,30min、1h时评分为4分,均处于轻度镇静；P2组5.5min时评分为10分,处于过渡状态；30min为13分,达适度麻醉,1h时评分10分则处于过渡状态；P2D组5.5 min评分为5分,处于轻度镇静；30min时评分为6分,处于过渡状态,1h时评分为5分,处于轻度镇静；P3组5.5min时评分为13分,大鼠达适度麻醉,30min时评分为15分达深麻醉,1h时评分为10分,则处于过渡状态；P3D组,5.5min时评分为10分,达过渡状态；30 min时评分为14分,大鼠达适度麻醉；1h时评分为10分则处于过渡状。2.实验发现：C1组大鼠皮层、海马可见少量散在分布的Fos-IR阳性神经元。P1组、P2组、P3组大鼠中枢Fos-IR阳性神经元表达较C1组大鼠明显增多,且呈强阳性表达,且Fos-IR阳性细胞核呈棕黑色,主要分布在皮层,海马、杏仁核、丘脑室旁核、下丘脑室旁核,与C1组比较有显著差异性,差异具有统计学意义（P<0.05）,且大鼠中枢Fos-IR阳性神经元表达与异丙酚剂量呈剂量依赖性,P3组与P1组、P2组比较有显著差异性,差异具有统计学意义（P<0.05）,P2组与P1组比较有显著差异性,差异具有统计学意义（P<0.05）。提示皮层、海马、杏仁核、丘脑室旁核、下丘脑室旁核等核团为异丙酚在大鼠中枢的麻醉作用位点。C1D组、P1D组、P2D组、P3D组大鼠中枢Fos-IR阳性神经元呈强阳性表达,Fos-IR阳性细胞核呈棕黑色,在皮层、海马较C1组表达明显增多,C1D组主要分布杏仁核、丘脑室旁核,P1D组、P2D组、P3D组主要分布在丘脑室旁核、杏仁核及皮层、海马、下丘脑室旁核；且在杏仁核、丘脑室旁核部位C1D组、P1D组、P2D组、P3D组各组间Fos-IR阳性表达比较无差异,无统计学意义（P>0.05）,但以上各组分别与P1、P2、P3比较均有显著差异性,差异具有统计学意义P<0.05),提示丘脑室旁核、杏仁核可能参与大鼠中枢对断尾刺激的反应：在下丘脑室旁核,C1组即生理盐水组功能性刺激,在此核团Fos蛋白不表达,C1D组即伤害性刺激组Fos蛋白也不表达,只有异丙酚作用的各组在此有Fos蛋白表达,提示下丘脑室旁核是异丙酚较为特异作用位点。结论1.30mg/kg剂量以上的异丙酚具有镇静、镇痛作用,且与异丙酚剂量呈剂量依赖性；2.大鼠脑内皮层、海马、下丘脑室旁核、丘脑室旁核、杏仁核Fos核蛋白表达与异丙酚剂量呈剂量依赖性；且下丘脑室旁核是异丙酚较特异的作用位点；3.断尾大鼠脑内皮层、海马、下丘脑室旁核Fos核蛋白表达与异丙酚剂量呈剂量依赖性,且丘脑室旁核、杏仁核与疼痛关系更为密切。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述 全身麻醉药中枢机制研究的回顾与展望
• 参考文献
• 中英文略缩词表
• 附录
• 附图
• 致谢
• 个人简历
• 在研究生期间发表的学术论文