梗阻性黄疸导致静脉麻醉药敏感性增高的GABA/NMDA受体机制研究

Patients with obstructive jaundice are prone to delayed recovery after anesthesia and surgery. The morbidity and mortality were high in those patients. Our previous study found that patients with obstructive jaundice had an increased sensitivity to intravenous anesthetics (propofol and etomidate). The action of propofol mainly involves a positive modulation of the inhibitory function of the neurotransmitter gama-aminobutyric acid (GABA) through GABAA receptors and a negative modulation of the excitatory function of the neurotransmitter NMDA through NMDA receptors. Many reports show that the bilirubin involved in the modulation of synaptic transmission. Synapsis is the important targets of the neurotoxicity of unconjugatedbilirubin. We hypothesized the reason why patients with obstructive jaundice had an increased sensitivity to intravenous anesthetics is that the neurotoxicity of unconjugatedbilirubin impaired the effect-site of the intravenous anesthetics. In present study, we investigate the influence of obstructive jaundice (bilirubin) on GABA receptors and NMDA receptors using the whole cell patch clamp technique combined with pharmacology and electrophysiological method.

临床上梗阻性黄疸患者术后苏醒延迟发生率高，并发症多，可能与阻黄患者对麻醉药敏感性增高有关。我们已证实：达到相同的镇静深度，所需的麻醉药剂量随着黄疸的加深而减少，即阻黄增强了患者对静脉麻醉药（丙泊酚、依托咪酯）的敏感性。丙泊酚主要作用于GABA受体、NMDA受体等而产生麻醉效应；依托咪酯作用于GABA受体。已有研究显示：胆红素对突触传递的过程具有多种调节作用，突触是游离胆红素神经毒性的重要靶点。所以我们推论：阻黄引起静脉麻醉药敏感性增强的作用机制可能是由于阻黄时胆红素的升高对中枢神经的毒性作用导致药物的作用位点（受体）的改变。本课题拟采用全细胞膜片钳技术并结合药理学及分子生物学等方法，探讨梗阻性黄疸对中枢GABA受体、NMDA受体的影响，从而明确梗阻性黄疸患者对静脉麻醉药敏感性增高的中枢机制。也为梗阻性黄疽患者围手术期镇静药物的合理使用，减少围手术期并发症和死亡率提供理论依据。

本研究通过临床试验、动物实验和电生理实验等不同方法证明了梗阻性黄疸时静脉麻醉药物麻醉（丙泊酚/依托咪酯）敏感性的增加及其中枢NMDA/GABAA 受体机制。通过临床试验发现：黄疸患者睫毛反射消失时丙泊酚的需要量明显少于非黄疸患者（p=0.001），即黄疸增加了患者对丙泊酚的麻醉敏感性。进一步通过多元线性回归分析发现黄疸患者睫毛反射消失时丙泊酚的需要量与血清胆红素之间存在显著的负性相关关系（R2=0.550, p<0.001）；通过动物实验发现：胆总管结扎大鼠对丙泊酚和依托咪酯的敏感性也出现增高，且随着梗阻时间的延长其敏感性有进一步增加的趋势。脑脊液检测发现梗阻性黄疸大鼠的脑脊液中出现胆红素的异常增高。通过侧脑室胆红素微量注射来模拟梗阻性黄疸时中枢神经系统胆红素的升高，同样可以增加大鼠对丙泊酚的麻醉敏感性。因此,脑脊液中胆红素是导致静脉麻醉药敏感性增加的一个重要因素。通过可逆性梗阻性黄疸大鼠模型证明梗阻性黄疸时静脉麻醉药敏感性的增高具有可逆性；通过Western blot实验表明在梗阻性黄疸时大鼠大脑皮层中GABAA受体β3亚基表达量没有发生显著的改变；通过在体电生理实验经证明梗阻性黄疸时，丙泊酚对大鼠皮层伤害兴奋性神经元自发放电活动抑制作用更强；离体脑片电生理实验证明3.0和10.0μM胆红素对GABA 诱发通道电流具有增强作用,10.0μM胆红素对NMDA的诱发电流则是抑制作用，1.0μM胆红素可以增强依托咪酯的药理作用。以上结果证明梗阻性黄疸时中枢神经系统脑脊液中异常增高的胆红素导致静脉麻醉药麻醉敏感性的增强。