《eCB介導的DSI效應在麻醉-覺醒調節中的作用及機制》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由董海龍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：eCB介導的DSI效應在麻醉-覺醒調節中的作用及機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：董海龍
- 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
全球每年近2億人需要接受麻醉，而全麻機制研究已被Science雜誌列為全球125個未解科學謎團之一。申請者及國外研究證實網路調控是全麻機制的核心，並且orexin及GABA等神經遞質調控麻醉-覺醒，然而其通過何種調控途徑實現相互抑制或激動，從而實現麻醉-覺醒這一轉換過程尚缺乏線索。新近發現去極化誘導的去抑制（DSI）在不同種類的神經突觸調控中發揮重要作用，且orexin可通過內源性大麻素2-AG及其受體產生DSI效應，減少GABA的釋放。我們的假說是，麻醉覺醒過程中orexin含量急劇增高，激活突觸後orexin受體，通過DSI逆行性抑制突觸前膜GABA信號，從而產生麻醉向覺醒轉換的主動調節過程。本研究擬構建神經元特異性基因敲除小鼠，利用free-moving動物模型結合微注射、在體微透析及電生理技術，闡明DSI突觸信號在全麻覺醒主動調節中的作用機制，為揭示麻醉-覺醒神經網路調控奠定基礎。
結題摘要
全球每年近2億人需要接受麻醉，而全麻機制研究已被Science雜誌列為全球125個未解科學謎團之一。申請者及國外研究證實網路調控是全麻機制的核心，並且orexin及GABA等神經遞質調控麻醉-覺醒，然而其通過何種調控途徑實現相互抑制或激動，從而實現麻醉-覺醒這一轉換過程尚缺乏線索。通過文獻回顧，我們認為內源性大麻素系統（eCBs）很可能通過DSI和DSE效應調控了上述全麻神經網路平衡。本研究中，我們套用模式動物、電生理、化學遺傳學和免疫電鏡等技術，發現在無論是全身給予，還是下丘腦背內側核（DMH）核團微注射大麻素一型受體（CB1R）拮抗劑AM281，都可以加速小鼠全麻後覺醒；而在相鄰的穹窿周圍區（Pef）或腹外側視前區（VLPO）微注射AM281則並不影響全麻後意識恢復。具體說來，全麻藥物可以選擇性地激活DMH核團中谷氨酸能突觸上的內源性大麻素（eCB）信號，而對GABA能突觸沒有影響。DMH核團谷氨酸能突觸上eCB信號的激活導致了對下游谷氨酸能DMH-Pef投射和GABA能DMH-VLPO投射的雙重抑制。選擇性敲除全腦或前額葉皮質（Prefrontal Cortex, PFC）內谷氨酸能神經元上的CB1R，就可以模擬AM281的促覺醒作用。相反，如果敲除腦內的GABA能神經元或者下丘腦的谷氨酸能神經元上的CB1R則不影響全麻後的甦醒時間。套用化學遺傳學手段抑制PFC-DMH，DMH-VLPO或DMH-Pef投射都可以逆轉AM281促進覺醒的作用，而激活這些神經通路則可以模擬AM281的促覺醒作用。至此，我們認為抑制PFC投射至DMH的谷氨酸能突觸上的eCB信號可以加速全麻後覺醒，這種作用可能是由加強DMH-Pef的興奮性投射，或DMH-VLPO的抑制性投射，或兩者同時參與來介導的。上述發現不僅為揭示麻醉-覺醒神經網路調控奠定了重要理論基礎，更為臨床調控麻醉-覺醒提供了重要的干預靶點。
