Orexin在老年患者苏醒延迟中的作用及其与组胺能神经系统的相互调节

摘要

第一部分:七氟烷-瑞芬太尼麻醉下行择期腰椎手术的老年与青年患者血浆orexin-A表达水平差异的研究
　　背景:苏醒延迟经常发生于全麻的老年患者,但是其原因依然不清楚。研究发现orexin这一新型神经递质促进了从麻醉到觉醒这一过程的转化,并且在该过程中其表达水平上调。本研究的目的旨在揭示orexin递质释放水平变化是否是老年患者苏醒延迟的原因。
　　方法:研究共招募拟在全身麻醉下行择期腰椎手术的患者41例。其中完成试验的有34例患者(青年组:30-55岁,16例;老年组:65-77岁,18例)。术中采用静吸复合全身麻醉,调整静-吸复合麻醉药量将脑电双频指数维持在45-65之间。记录从停药到患者睁眼睛、拔管时间。在麻醉前(T0)、诱导后1h(T1)、苏醒时(拔管后5分钟)(T2)和恢复期(拔管后30min)(T3)这四个时间点从患者桡动脉抽取动脉血2ml通过放射免疫检测血浆orexin-A的含量。
　　结果:老年患者从停药到患者睁眼睛、拔管时间均较青年患者长(睁眼睛时间:11.8±/0.6minvs7.7±/1.2min,P=0.004;拔管时间:15.7±1.5minvs11.0±0.74min,P=0.01)。所测量的四个时间点老年患者血浆orexin-A的含量均较青年患者的高,与基础值(T0老年组:26.13±1.25pg/ml,青年组:17.9±1.30pg/ml)相比诱导没有引起血浆orexin-A的明显变化,但是苏醒期(T2)两组患者的血浆orexin-A的含量均显著升高(老年组:35.0±1.7pg/ml,青年组:29.2±1.9pg/ml,P<0.0001)。
　　结论:血浆orexin释放水平变化不是老年患者苏醒延迟的原因,而orexin受体表达减少可能是引起觉醒延迟的原因。
　　第二部分:Orexinergic与histaminergic神经系统相互作用机制
　　背景:组胺能神经系统在觉醒方面具有重要作用,有研究表明组胺能神经系统在orexin调节觉醒中发挥作用。然而,组胺能神经系统是否参与了orexin对麻醉—觉醒的调节尚不清楚。本文旨在探讨异氟醚麻醉过程中,orexin神经是否通过结节乳头体核(Tuberomammillary Nucleus,TMN)组胺神经元而介导发挥促进觉醒作用。
　　方法:成年雄性SD大鼠(体重230-280g),在10％水合氯醛麻醉下(1ml/kg,i.p.),(1)TMN核团微注射外套管与脑电监测电极埋置术,7天后TMN核团双侧微注射orexin-A(100pmol/0.3μL)及其拮抗剂SB334867(20μg/0.3μL)观察大鼠诱导时间、觉醒时间以及脑电图,大鼠翻正反射消失时间为诱导时间,大鼠翻正反射恢复时间为觉醒时间;(2)TMN核团微注射外套管与脑电监测电极埋置术,7天后TMN核团双侧微注射orexin-B(100pmol/0.3μL)及其拮抗剂TCS-OX2-29(20μg/0.3μL)观察大鼠诱导时间、觉醒时间以及脑电图;(3)侧脑室、TMN核团微注射套管与脑电电极埋置术,7天后侧脑室微注射组胺受体1拮抗剂曲普利啶25μg/1μL,TMN核团双侧微注射orexin-A(100pmol/0.3μL)或者orexin-B(100pmol/0.3μL)观察大鼠诱导时间、觉醒时间以及脑电图;(4)侧脑室、TMN核团微注射套管与脑电电极埋置术,7天后侧脑室微注射组胺受体2拮抗剂西咪替丁25μg/1μL,TMN核团双侧微注射orexin-A(100pmol/0.3μL)或者orexin-B(100pmol/0.3μL)观察大鼠诱导时间、觉醒时间以及脑电图。将大鼠翻正反射消失时间记录为诱导时间,大鼠翻正反射回复时间记录为觉醒时间。以上四部分实验均在麻醉前,在密闭容器内预充异氟醚Isoflurane使得容器内浓度为1MAC(1.4%),然后将大鼠置入该容器,观察诱导时间、觉醒时间并全程记录脑电图。(5)逐步诱导大鼠。麻醉前30min侧脑室分别微注射组胺H1受体拮抗剂曲普利啶(25μg/1μL)、H2受体拮抗剂西咪替丁(25μg/1μL),然后在麻醉前15min在TMN核团微注射OX-A,麻醉时将大鼠置入密闭容器,然后将氧气流量设为1L/min,挥发罐浓度设定到5%,记录大鼠的诱导时间与觉醒时间。
　　结果:(1)常规诱导的各组大鼠,诱导时间无统计学差异。(2)在TMN核团微注射orexin-A(100pmol/0.3μL)与对照组(saline0.3μL)相比明显缩短了大鼠的觉醒时间(16.19±0.87minvs24.17±3.22min,P<0.05),而微注射orexin-B(100pmol/0.3μL)与对照组相比并没有明显影响大鼠的觉醒时间(20.17±1.62minvs24.17±3.22min,P>0.05)。(3)TMN核团微注射OX1R拮抗剂SB334867(20μg/0.3μL)与溶剂DMSO(0.3μL)组比延长了麻醉觉醒时间(34.96±1.51minvs26.60±2.37min,P<0.05),OX2R拮抗剂TCS-OX2-29(20μg/0.3μL)与溶剂DMSO(0.3μL)组相比并没有明显影响大鼠的觉醒时间(24.47±2.07minvs26.60±2.37min,P>0.05)。(4)侧脑室微注射组胺受体1拮抗剂曲普利啶对orexin-A引起的觉醒时间缩短没有明显影响(H1Ra+OX-Avssaline+OX-A:16.98±2.08minvs15.83±0.56min,P>0.05),而侧脑室微注射组胺受体2拮抗剂西咪替丁,可以逆转在TMN微注射orexin-A引起的觉醒时间缩短这一作用(H2Ra+OX-Avssaline+OX-A:22.60±2.30minvs15.83±0.56min,P<0.05),并且这一时间与对照组无统计学差异(H2Ra+OX-Avssaline+saline:22.60±2.30minvs23.83±1.34min,P>0.05)。(5)逐步诱导结果显示:与对照组相比,TMN核团微注射OX-A明显延迟了诱导时间(saline+OX-Avssaline+saline:3.20±0.07minvs4.90±0.07min,P<0.05),侧脑室微注射组胺H1受体拮抗剂曲普利啶(25μg/1μL)(H1Ra+OX-A:4.90±0.20min)没有改变OX-A引起的诱导时间的延长(P>0.05),但是H2受体拮抗剂西咪替丁(25μg/1μL)侧脑室注射(H2Ra+OX-A:3.15±0.05)逆转了OX-A引起的诱导时间的延长且与对照组无统计学差异。
　　结论:本研究首次用直接实验证据证实orexin神经信号可激活组胺能神经系统从而促进麻醉向觉醒的转换,而这一促觉醒信号主要通过H2受体所介导。

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第一部分 七氟醚-瑞芬太尼麻醉下行择期腰椎手术的老年与青年患者血浆orexin-A的变化

1 材料

2 方法

3 结果:

4 讨论

第二部分 Orexin能神经系统与histamine能神经系统的相互作用机制

1 材料

2 方法

3 结果

4讨论

小结

参考文献

附录

个人简历和研究成果

致谢