异丙酚对发育中大鼠海马CA1区兴奋性突触反应得影响

摘要

异丙酚是临床常用的静脉麻醉药，因起效快，诱导舒适，恢复迅速，副作用小等优点而广泛用于临床麻醉与镇静等领域。异丙酚的麻醉作用是通过增强A型γ-氨基丁酸(GABAA)受体的功能实现的，在培养的海马神经元，大剂量的异丙酚也可直接开放GABAA受体/氯离子通道。 大量证据表明异丙酚也可作用于兴奋性谷氨酸能受体，可以呈剂量依赖性地阻断N-甲基-D-门冬氨酸(NMDA)或α-氨基-3-羧基-5-甲基恶唑-4-丙酸(AMPA)受体通道。异丙酚可能是通过突触前的GABAA受体或离子通道抑制谷氨酸的释放从而影响兴奋性突触传递。 近期研究表明海马脑片的Schaffer-CA1突触传递通路是单突触谷氨酸能神经传导通路，在不同的情况下能够被GABAA受体介导电流所调节或关闭，而在新生大鼠，由GABAA受体介导的兴奋性树突电流非常明显。海马在出生后早期发育阶段，由于2型钾-氯共转运体(KCC2)表达和激活增强，细胞内氯离子浓度逐渐降低，从而导致GABA能抑制作用的增强。而麻醉药异丙酚主要通过增强GABAA受体的功能抑制神经系统的兴奋性，在发育中的海马其作用可能有所不同，细胞内氯离子浓度可能是影响异丙酚作用的重要因素。 第一部分异丙酚对发育中的大鼠海马CA1区兴奋性突触传递的影响目的：研究异丙酚对发育中的大鼠海马CA1区兴奋性突触传递的影响，观察异丙酚的效应在发育过程中的变化，探讨其作用机制。 方法：分别将3周龄和1周龄雄性Wistar大鼠快速断头取脑，沿冠状面切400μm厚的海马脑片，镜下寻找CA1区，电刺激靠近CA1区的Schaffer纤维，利用膜片钳盲插技术，记录全细胞兴奋性突触后电流(EPSC)，然后在循环液中加入不同浓度的异丙酚，观察并记录EPSC的变化。 结果：在3周龄和1周龄大鼠，异丙酚均呈剂量依赖性地抑制海马CA1区兴奋性突触后电流，异丙酚的作用曲线在1周龄大鼠较3周龄大鼠明显右移。在3周龄大鼠，50μM异丙酚可明显抑制EPSC，加药后25min时EPSC值为基线的73±6％，与基线相比，差异显著(p＜0.05)。增大异丙酚剂量则抑制作用增强。在1周龄大鼠，50μM异丙酚对EPSC基线无明显影响，但100μM异丙酚则表现出明显的对基线的抑制作用，加药后25minEPSC值为基线的65±6％。非特异性GABAA受体阻断药picrotoxin可以拮抗异丙酚对两个年龄组大鼠EPSC的抑制作用。 结论：异丙酚作用于GABA受体，呈剂量依赖性地抑制大鼠海马CA1区兴奋性突触后电流。异丙酚对EPSC的抑制作用随着大鼠年龄的增长而增强。 第二部分异丙酚对发育中的大鼠海马CA1区LTD诱导的影响目的：观察异丙酚对3周龄大鼠和新生大鼠海马CA1区突触可塑性的影响，推测异丙酚在学习与记忆中的作用。 方法：切3周龄和1周龄大鼠海马脑片(400μm)，电刺激靠近海马CA1区的Schaffer纤维，利用盲插全细胞膜片钳技术，记录海马CA1区锥体细胞的兴奋性突触后电流，然后给予低频刺激(LFS，0.3Hz，900pulse)诱导LTD。观察异丙酚的作用时，先在循环液中加入相应浓度的异丙酚，孵育脑片0.5h后，再记录基线，然后给予低频刺激诱导LTD。 结果：异丙酚可易化3周龄和1周龄大鼠海马CA1区LTD的诱导，3周龄大鼠LTD的诱导阈值低于1周龄大鼠。在3周龄大鼠，对照组低频刺激后25min时EPSC值为基线的75±8％，而30μM异丙酚组低频刺激后25min时EPSC值为基线的55±4％，与对照组相比，差异显著(p＜0.05)。在1周龄大鼠，对照组低频刺激后EPSC值为基线的80±4％，而50μM异丙酚可易化LTD的诱导，低频刺激后EPSC值为基线的61±4％，组间对比，差异显著(p＜0.05)。而用于易化3周龄大鼠LTD诱导的剂量30μM异丙酚则不能易化1周龄大鼠LTD的诱导。 结论：异丙酚可以易化3周龄和1周龄大鼠LTD的诱导。异丙酚易化LTD诱导可能是其导致学习与记忆功能障碍的原因之一。 第三部分高氯环境下异丙酚对3周龄大鼠海马CA1区兴奋性突触反应的影响目的：观察细胞内氯离子浓度改变对异丙酚抑制EPSC效应的影响。 方法：切3周龄大鼠海马脑片，在提高电极内液氯离子浓度的情况下记录CA1区兴奋性突触后电流(EPSC)，在循环液中加入钾-氯共转运体KCC2阻断剂的情况下记录场电位(fEPSP)。 结果：在高氯电极内液下，异丙酚呈剂量依赖性地抑制EPSC。100μM异丙酚显著抑制了EPSC，加药后25min时EPSC值为基线的70±4％，而50μM异丙酚对基线则无明显影响，但可易化LTD的诱导，低频刺激后25min时EPSC值为基线的65±3％，与对照组相比(低频后25min时EPSC值为基线的86±5％)差异显著(p＜0.05)。当循环液中加入KCC2阻断剂100μMfurosemide后，50μM异丙酚对fEPSP的抑制作用也消失。EPSC的衰减时间也随着大鼠年龄的增长而降低，但当增高细胞内氯离子浓度或使用异丙酚后又延长。 结论：细胞内氯离子浓度是影响异丙酚抑制EPSC作用的重要因素。

目录

英文缩略词表

前 言

第一部分异丙酚对发育中的大鼠海马CA1区兴奋性突触后电流的影响

1材料与方法

2结果

3讨论

参考文献

第二部分异丙酚对发育中大鼠海马CA1区LTD诱导的影响

1材料与方法

2结果

3讨论

参考文献

第三部分高氯环境下异丙酚对3周龄大鼠海马CA1区兴奋性突触反应的影响

1材料与方法

2结果

3讨论

参考文献

研究结论

综述异丙酚的麻醉作用机制

论文发表情况

致 谢