摘要
目的:研究表明控制睡眠-觉醒的大脑区域可能起到调控全身麻醉苏醒的关键作用。不同的觉醒区域通过神经元的投射和连接形成复杂的神经环路，从而调控全身麻醉苏醒。中脑腹侧被盖核(Ventraltegmentalarea,VTA)和臂旁核(Parabrachialnucleus,PBN)在睡眠-觉醒和全身麻醉中的作用已被证实。PBN中的多巴胺(Dopamine,DA)能神经元及VTA投射至PBN的DA能这一独特通路是否调控全身麻醉尚未研究。本研究通过化学毁损、光遗传学、化学遗传学等方法结合翻正反射实验、c-Fos免疫荧光染色、在体脑电记录，探讨PBNDA能神经元及VTA投射至PBN的DA能通路在丙泊酚麻醉中的调控作用。 方法:(1)特异性毁损PBNDA能神经元，证明PBN中的DA能神经元在丙泊酚麻醉中的作用。SD大鼠随机分为毁损组(6-OHDA组)和对照组(NC组)。6-OHDA组:双侧PBN中注射6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA);NC组:双侧PBN中注射含抗坏血酸的0.9％等量生理盐水。观察大鼠在丙泊酚麻醉下，翻正反射消失(Lossofrightingreflex,LORR)时间、翻正反射恢复(Recoveryofconsciousness,RORR)时间和脑电图(Electroencephalography,EEG)变化。(2)通过化学遗传学方法证明VTADA-PBN通路在丙泊酚麻醉中的作用。SD大鼠随机分为化学遗传学激动组(hM3Dq组)、抑制组(hM4di组)和对照组(mCherry组)。激活或抑制VTADA-PBN通路，记录大鼠在丙泊酚麻醉下LORR、RORR时间及对应EEG的改变。通过免疫荧光实验验证病毒注射部位，并通过c-Fos染色观察大鼠VTA中DA能神经元活性的变化。(3)进一步通过光遗传学方法,更加精准调控VTADA-PBN通路，证明该通路在丙泊酚麻醉中的作用。SD大鼠随机分为光激活组(ChR2组)、光抑制组(NpHR组)和病毒对照组(mCherry组)。通过光激活或光抑制这一通路,观察各组大鼠LORR、RORR时间及EEG变化。免疫荧光验证病毒注射部位，并通过c-Fos免疫荧光染色观察大鼠PBN中DA能神经元活性的变化。 结果:(1)毁损实验结果显示:与NC组相比，6-OHDA组大鼠的丙泊酚麻醉诱导时间无统计学差异(P＞0.05),苏醒时间明显延长(P＜0.01);脑电分析结果示:LORR期间，EEG各波形功率百分比无统计学差异(P＞0.05);RORR期间，6-OHDA组δ波功率百分比高于NC组(P＞0.001),而P波功率百分比低于NC组(P＞0.001)。(2)化学遗传学激活VTADA-PBN通路，丙泊酚麻醉诱导时间无统计学差异(P＞0.05),苏醒时间缩短(P＜0.001),EEG示RORR期间，hM3Dq组α和β波功率百分比高于mCherry组(P＜0.001),而δ和θ波功率百分比要低于mCherry组(P＜0.001)。化学遗传学抑制VTADA-PBN通路，LORR时间无统计学差异(P＞0.05),RORR时间延长(P＜0.05),EEG示与mCherry组相比，hM4Di组脑电δ波功率百分比更高(P＜0.001),β波功率百分比更低(P＜0.001)。(3)光遗传学激活VTADA-PBN通路，LORR时间无统计学差异(P＞0.05),RORR时间缩短(P＜0.001),RORR期间，EEG示ChR2组β波功率百分比高于mCherry组(P＜0.05),而δ波功率百分比低于mCherry组（P＜0.01）。光遗传学抑制VTADA-PBN通路，LORR时间无统计学差异（P＞0.05）,RORR时间延长（P＜0.001）,RORR期间，EEG示与mCherry组相比，NpHR组δ波功率百分比更高（P＜0.01）,β波功率百分比更低（P＜0.01）。 结论:PBN中多巴胺能神经元参与调控丙泊酚麻醉苏醒阶段，毁损PBNDA能神经元能够延长大鼠丙泊酚麻醉苏醒时间，进一步可能通过VTA投射至PBN的多巴胺能通路参与调控丙泊酚麻醉苏醒,激活这一通路起到促觉醒作用。
NETL