丘腦網狀核尾部神經元參與丙泊酚全身麻醉機制研究

《丘腦網狀核尾部神經元參與丙泊酚全身麻醉機制研究》是依託上海交通大學，由焦英甫擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：丘腦網狀核尾部神經元參與丙泊酚全身麻醉機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：焦英甫
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

當前，學界越來越意識到麻醉藥物並非通過廣泛抑制大腦功能發揮全身麻醉作用，而是有著其特定的作用核團和網路機制。正常情況下，麻醉阻斷了外部信息向大腦皮層的傳遞，而作為內、外部信息在高級中樞上下交換的樞紐性功能核團丘腦，尤其是丘腦內部的GABA能調控區域丘腦網狀核（TRN），應該在全身麻醉過程中有著重要的作用。我們前期研究發現，在TRN尾部區域微量注射靜脈麻醉藥丙泊酚可以直接誘導大鼠進入麻醉狀態，損毀該區域神經元後，大鼠對丙泊酚敏感性顯著提高，而TRN頭端並無此作用，提示TRN尾部神經元可能是丙泊酚發揮全麻作用的重要靶點。本課題擬在此基礎上，通過核團定位給藥、在體電生理記錄和腦功能成像等實驗方法，進一步明確TRN尾部在丙泊酚全麻過程中的角色，分析丙泊酚對TRN尾部GABA能神經元興奮性和突觸傳遞活動的影響，從而提出可能的以TRN尾部神經元為始動作用核團，整個丘腦參與其中的丙泊酚全身麻醉新機制。

結題摘要

當前世界範圍內，每年手術麻醉量及非手術麻醉需要均基數龐大且日益增長，但對於麻醉藥物誘導產生意識消失的神經機制我們卻還是知之有限，是臨床上主要的基礎性醫學問題之一，也是我們了解大腦意識產生及功能調控的重要突破口。丙泊酚（Propofol）是目前最廣泛使用的靜脈麻醉藥物，其主要通過GABAA受體產生鎮靜作用，是研究麻醉神經環路機制的有效手段。丘腦作為大腦內信息上行傳導和下行調控的閘門，外層包圍著對其功能有著直接重要調控的網狀結構，稱作丘腦網狀核（Thalamus Reticular Nuclei, TRN），被認為是丘腦閘門的“門衛”。然而，在大腦工作調控中發揮如此關鍵作用的TRN核團在丙泊酚誘導麻醉過程中的作用及其具體機制目前還沒有研究報導。我們的研究發現：1、TRN頭端而非尾端，是特異性介導丙泊酚鎮靜作用的重要區域，對另一種臨床常用的靜脈鎮靜藥物右美托咪定沒有影響；2、頭端神經元表達的GABAA受體beta3亞基在丙泊酚發揮鎮靜過程中起到關鍵作用，抑制TRN頭端GABAA受體beta3亞基陽性神經元的興奮性應該是丙泊酚發揮鎮靜功能的重要環節之一；3、在丙泊酚鎮靜過程中，可能存在著TRN頭端對尾端的抑制過程，兩個亞核團間的相互作用介導了丙泊酚的鎮靜過程。通過本課題研究，我們發現了丙泊酚發揮麻醉鎮靜作用的重要新靶點核團頭端TRN，明確了在頭端TRN高表達的GABAA受體beta3亞基在介導丙泊酚鎮靜作用中的關鍵角色，而且進一步發現TRN頭端和尾端的相互作用，可能是大腦清醒或者抑制的重要機制。本研究的開展，為進一步深入理解丙泊酚發揮鎮靜作用的神經網路機制，了解大腦意識產生和消失的工作原理，提供了新的實驗證據，也為未來進行更精確的麻醉深度監測和開發更高效的麻醉藥物提供了新的方向。