丙泊酚抑制触觉刺激诱发分子层化的机制

李明月，邱德来，初春平，刘 恒，金文哲

(1.延边大学附属医院疼痛科；2.延边大学医学部细胞功能研究中心,生理学与病理生理学教研室，吉林 延吉 133000)



◇研究简报◇

丙泊酚抑制触觉刺激诱发分子层化的机制

李明月1，邱德来2，初春平2，刘 恒2，金文哲1

(1.延边大学附属医院疼痛科；2.延边大学医学部细胞功能研究中心,生理学与病理生理学教研室，吉林 延吉 133000)

目前，丙泊酚全麻机制的研究主要集中在其对海马、丘脑、脊髓等部位的影响，而丙泊酚影响小脑功能的研究文献非常少。因此，我们拟应用在体膜片钳及药理学手段，在活体动物上观察丙泊酚的摄入对小脑皮层分子层场电位振幅及波形动力学的影响，研究它的剂量依赖性，明确半数有效浓度，探讨其对分子层群体神经元活动的影响。

1 材料与方法

1.1 动物与试剂 6～8周龄健康♂ ICR小鼠6只，体质量28～32 g，由延边大学实验动物中心提供。丙泊酚(批号：16IF1533),SR95531和人工脑脊液(ACSF)。

1.2 仪器 美国产Axopatch-200B膜片钳放大器、1440AD/DA转换器、Clampex 10.3数据采集与分析软件及MP-285微操纵器、膜片钳专用显微镜(Nikon Eclipse E-600FN, Japan)与体视显微镜(Nikon,日本)等。

1.3 动物模型的制备 经腹腔注射乌拉坦1.3 g·kg-1进行麻醉，并植入自制气管导管，妥善固定，然后将小鼠置于特制的脑立体定位仪上，用双侧耳棒固定头部，在小脑Crus Ⅱ小叶进行开颅手术，开孔直径约为1.5 mm，将小鼠和脑立体定位仪同时固定在显微镜下，确定需要记录的部位后进行电生理记录。

1.4 分子层场电位记录 场电位记录使用Axopatch-200B 放大器 (Molecular Devices, Foster City, CA)，通过D/A转换器1440和Clampfit10.3软件获取感觉刺激活动数据。

2 结果

2.1 丙泊酚对感觉刺激诱发小脑皮层分子层场电位的影响 吹风刺激(30 ms, 60 psi)同侧触须垫诱发分子层负相波(N1)和正相波(P1)。小脑表面灌流丙泊酚(500 μmol·L-1，10 min)明显抑制P1反应，导致振幅减少，冲洗后恢复给药前水平。

2.2 丙泊酚抑制P1振幅的浓度依赖曲线 丙泊酚对P1振幅的抑制作用具有明显的浓度依赖性，可导致P1抑制的最低浓度是10 μmol·L-1，最高浓度为500～1 000 μmol·L-1，其半数抑制浓度为320 μmol·L-1。

2.3 丙泊酚对感觉刺激诱发的P1动态特性的影响 在丙泊酚存在下，P1振幅明显降低(P<0.05)，但其半宽值没有明显改变，而P1波形下面积明显减小(P<0.05)。另外，丙泊酚明显增加了P1的上升时间和衰退时间(P<0.05)。

2.4 丙泊酚对感觉刺激诱发的平行纤维兴奋性反应N1动态特性的影响 脑表面灌流500 μmol·L-1丙泊酚明显增加了N1的振幅、半宽、波形下面积及波形的上升时间和衰减时间(P<0.05)。

2.5 在GABA能受体介导下，丙泊酚对感觉刺激诱发场电位变化的影响 给予SR(20 μmol·L-1)阻断感觉诱发分子层反应的GABA成分P1，并且显示了刺激诱发的兴奋性成分N2，与浦肯野细胞刺激诱发的兴奋性一致。给予SR和丙泊酚(300 μmol·L-1)混合物，导致N2的振幅和波形下面积进一步增加(P<0.05)。

3 讨论

He等[1]研究发现，丙泊酚抑制触觉刺激诱发分子层中间神经元的放电，导致小鼠小脑浦肯野细胞对触觉刺激诱发抑制性反应振幅降低，同时伴有浦肯野细胞兴奋性传入的增强，表明了丙泊酚通过活化GABAA受体来影响小脑皮层浦肯野细胞和分子层中间神经元的感觉信息传递。小脑皮层分子层局部场电位记录研究表明，感觉刺激诱发三叉神经短暂PF兴奋，然后引起分子层GABA能受体抑制[2]。在体全细胞膜片钳记录表明，感觉刺激诱发分子层中间神经元峰电位放电引起小脑皮层CrusIIPC抑制，也说明分子层中间神经元GABA能抑制在小脑皮层感觉信息传递中起到至关重要的作用[3]。本研究显示，丙泊酚通过调节GABAA受体活性，导致感觉刺激诱发的分子层场电位反应GABA能成分的竞争性抑制，进一步影响小鼠小脑皮质对感觉信息的处理。

[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；小脑皮层分子层；感觉刺激；场电位记录；GABA受体；小鼠

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

2016-08-02,

2016-09-05

国家自然科学基金资助项目(No 81560194)；吉林省教育厅“十三五”科学技术研究项目(吉教科合字2016第267号)；延边大学科技发展计划项目(延大科合字2014第38号)

李明月(1991-)，女，硕士生，研究方向：神经病理性疼痛的电生理机制，E-mail:1142998137@qq.com；

金文哲(1971-)，男，博士，副教授，硕士生导师，研究方向：静脉麻醉药与小脑皮层功能，通讯作者，E-mail: jinwz@ybu.edu.cn

时间：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