丙泊酚抑制觸覺刺激誘發(fā)分子層化的機制

李明月，邱德來，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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◇研究簡報◇

丙泊酚抑制觸覺刺激誘發(fā)分子層化的機制

李明月1，邱德來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，丙泊酚全麻機制的研究主要集中在其對海馬、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，在活體動物上觀察丙泊酚的攝入對小腦皮層分子層場電位振幅及波形動力學(xué)的影響，研究它的劑量依賴性，明確半數(shù)有效濃度，探討其對分子層群體神經(jīng)元活動的影響。

1 材料與方法

1.1 動物與試劑 6～8周齡健康♂ ICR小鼠6只，體質(zhì)量28～32 g，由延邊大學(xué)實驗動物中心提供。丙泊酚(批號：16IF1533),SR95531和人工腦脊液(ACSF)。

1.2 儀器 美國產(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 動物模型的制備 經(jīng)腹腔注射烏拉坦1.3 g·kg-1進行麻醉，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小葉進行開顱手術(shù)，開孔直徑約為1.5 mm，將小鼠和腦立體定位儀同時固定在顯微鏡下，確定需要記錄的部位后進行電生理記錄。

1.4 分子層場電位記錄 場電位記錄使用Axopatch-200B 放大器 (Molecular Devices, Foster City, CA)，通過D/A轉(zhuǎn)換器1440和Clampfit10.3軟件獲取感覺刺激活動數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果

2.1 丙泊酚對感覺刺激誘發(fā)小腦皮層分子層場電位的影響 吹風刺激(30 ms, 60 psi)同側(cè)觸須墊誘發(fā)分子層負相波(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 丙泊酚對感覺刺激誘發(fā)的P1動態(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的上升時間和衰退時間(P<0.05)。

2.4 丙泊酚對感覺刺激誘發(fā)的平行纖維興奮性反應(yīng)N1動態(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間和衰減時間(P<0.05)。

2.5 在GABA能受體介導(dǎo)下，丙泊酚對感覺刺激誘發(fā)場電位變化的影響 給予SR(20 μmol·L-1)阻斷感覺誘發(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一步增加(P<0.05)。

3 討論

He等[1]研究發(fā)現(xiàn)，丙泊酚抑制觸覺刺激誘發(fā)分子層中間神經(jīng)元的放電，導(dǎo)致小鼠小腦浦肯野細胞對觸覺刺激誘發(fā)抑制性反應(yīng)振幅降低，同時伴有浦肯野細胞興奮性傳入的增強，表明了丙泊酚通過活化GABAA受體來影響小腦皮層浦肯野細胞和分子層中間神經(jīng)元的感覺信息傳遞。小腦皮層分子層局部場電位記錄研究表明，感覺刺激誘發(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]。在體全細胞膜片鉗記錄表明，感覺刺激誘發(fā)分子層中間神經(jīng)元峰電位放電引起小腦皮層CrusIIPC抑制，也說明分子層中間神經(jīng)元GABA能抑制在小腦皮層感覺信息傳遞中起到至關(guān)重要的作用[3]。本研究顯示，丙泊酚通過調(diào)節(jié)GABAA受體活性，導(dǎo)致感覺刺激誘發(fā)的分子層場電位反應(yīng)GABA能成分的競爭性抑制，進一步影響小鼠小腦皮質(zhì)對感覺信息的處理。

[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；感覺刺激；場電位記錄；GABA受體；小鼠

propofol; cerebellar molecular layer; sensory stimulation; field potential recording; GABA receptor；mice

2016-08-02,

2016-09-05

國家自然科學(xué)基金資助項目(No 81560194)；吉林省教育廳“十三五”科學(xué)技術(shù)研究項目(吉教科合字2016第267號)；延邊大學(xué)科技發(fā)展計劃項目(延大科合字2014第38號)

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