吸入麻醉药对脑干网状系统主要神经核团GABA神经元调控机制的研究

意识消失是全身麻醉四大要素中最重要的因素，但是吸入麻醉药作用于中枢而产生意识消失作用的机理至今仍是未解之谜，脑干网状激活系统被认为是控制中枢意识状态的关键部位，研究吸入麻醉药如何作用于脑干网状激活系统干扰意识活动是吸入麻醉药中枢麻醉机理的重要部分。以往研究表明GABA神经元是麻醉药中枢作用的重要靶点。但以前存在染色困难的技术瓶颈，很难观察其形态变化，本实验利用一种转基因小鼠，其GABA神经元呈现绿色荧光，运用这种小鼠通过小鼠吸入麻醉药、核团内定位注射乳化吸入麻醉药或离体脑片给予吸入麻醉药等方法观察吸入麻醉药中枢脑干网状激活系统内主要核团的变化，以及核团内GABA神经元的变化，阐明主要神经核团GABA神经元的功能变化与吸入麻醉所产生的镇静作用之间的关系。旨在揭示吸入麻醉药对脑干网状激活系统抑制作用及相关机制，为综合评价吸入麻醉药在中枢神经系统产生的镇静作用提供定位依据。

脑干网状结构被认为是控制中枢意识的关键部位，本研究通过脑干网状系统定位注射乳化吸入麻醉药，通过分子生物学、形态学及行为学多种方法从RNA、蛋白、形态及行为的变化，研究吸入麻醉药如何作用于脑干网状激活系统从而干扰中枢意识活动。我们利用GABA神经元呈现绿色荧光这一种转基因小鼠的优势，阐明中枢内GABA神经元的功能变化与吸入麻醉药的中枢镇静作用之间的关系。.本实验运用行为学方法及RT-PCR和Western blot分子生物学方法，测定脑内不同核团定位注射不同药物后，睡眠潜伏期及睡眠持续时间的变化，脑干网状结构、丘脑及皮质区域内NKCC1的mRNA及蛋白表达的变化，以及这些区域内GABA神经元与FOS蛋白的共存情况。结果发现：脑内蓝斑核、中缝核定位注射乳化异氟烷、异氟烷复合bicuculline后睡眠潜伏期及睡眠持续时间均较对照组明显延长（未做统计学处理）。蓝斑核定位注射吸入麻醉药后脑干、丘脑内NKCC1的mRNA表达均上调，中缝核定位注射吸入麻醉药后脑干内的NKCC1的mRNA表达上调(Fig. 1)。免疫荧光双标结果提示：定位注射乳化异氟烷后，脑干网状结构及皮质内看到有Fos蛋白与GABA神经元共存表达的现象，而丘脑内未见有共存现象(Fig. 2)。从而揭示了，脑干网状结果内的蓝斑核及中缝核可能参与了异氟烷的中枢意识消失过程，为吸入麻醉药的中枢作用机理提供了依据。