王冠穎,姜仁禮,李欣然,高 利
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院,黑龍江 哈爾濱150030)
咪達(dá)唑侖,又稱為咪唑安定,是一種短效的苯二氮卓類藥物,有起效迅速、高效、低毒的特點(diǎn),根據(jù)使用劑量不同發(fā)揮鎮(zhèn)靜、催眠、抗焦慮、抗驚厥、抗癲癇及肌松作用。有研究表明,咪達(dá)唑侖與氯胺酮復(fù)合使用具有相加作用,可以有效降低肌肉緊張程度,增強(qiáng)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制作用[1]。咪達(dá)唑侖與隆朋和氯胺酮復(fù)合用于貓能產(chǎn)生確實(shí)的麻醉效果,但對(duì)貓的心臟功能抑制明顯[2]。它作為復(fù)合麻醉劑的主要成分已被廣泛研究并用于臨床實(shí)踐。但是,咪達(dá)唑侖對(duì)中樞的作用機(jī)制還不是很清楚。本試驗(yàn)通過使用咪達(dá)唑侖對(duì)山羊進(jìn)行麻醉,監(jiān)測(cè)不同腦區(qū)谷氨酸(glutamic acid,Glu)、天門冬氨酸(aspartic acid,Asp)含量的變化,以探討咪達(dá)唑侖可能對(duì)中樞麻醉作用的機(jī)制。
1.1 試驗(yàn)材料 Waters600高效液相色譜系統(tǒng);色譜柱Symmetry C18(4.6×150mm,5μm);L-谷氨酸(LGlu)標(biāo)準(zhǔn)品:Sigma公司,批號(hào):BCBB5881;天門冬氨酸(Asp)標(biāo)準(zhǔn)品:Sigma公司,批號(hào):129K0181;2,4-二硝基氟苯:Sigma公司,批號(hào)D1529;色譜級(jí)甲醇;色譜級(jí)乙腈。
1.2 試驗(yàn)動(dòng)物分組 八月齡健康山羊25只,雌雄兼用,體重13~15 kg,購自哈爾濱市香坊區(qū)某養(yǎng)殖場(chǎng),按試驗(yàn)動(dòng)物要求飼養(yǎng)管理,臨床檢查健康。隨機(jī)分為對(duì)照組、誘導(dǎo)組、麻醉組、恢復(fù)I組和恢復(fù)II組共5個(gè)試驗(yàn)組,每組5只。
1.3 樣品采集和處理 對(duì)照組肌肉注射生理鹽水(1.31mL/kg)處死后立即取腦組織,試驗(yàn)組肌肉注射咪達(dá)唑侖(14mg/kg)后,根據(jù)山羊行為學(xué)變化分別于山羊倒地不起(誘導(dǎo)組)、翻正反射消失(麻醉組)、翻正反射恢復(fù)(恢復(fù)I組)和翻正反射恢復(fù)后6 h(恢復(fù)II組)處死立即取腦組織。在上述時(shí)間點(diǎn)對(duì)山羊進(jìn)行處死并立即取腦組織,在冰面上分離大腦、海馬、丘腦、小腦和腦干,取腦組織加入9倍體積的甲醇/水溶液(50∶50),手動(dòng)勻漿數(shù)次后將勻漿液注入EP管中;離心30 min(4℃)3 000 r/min,取上清液-80℃保存。檢測(cè)時(shí)取腦組織勻漿上清400μL,加入200μL乙腈,混勻,高速離心10min(4℃)15 000 r/min,取上清液加入0.5 mol/L NaHCO3溶液400μL,再加入0.5%的2,4-二硝基氟苯200μL,渦旋混勻,于65℃恒溫水浴鍋中衍生55 min,經(jīng)0.22μm微孔濾膜過濾后,取20μL進(jìn)樣。
1.4 檢測(cè)條件 色譜柱美國Waters公司生產(chǎn)Symmetry C18(4.6×150 mm,5μm);流動(dòng)相:A為0.05mol/L的醋酸鈉緩沖液(pH=6.6),B為乙腈/水(V/V=50∶50),進(jìn)行梯度洗脫,流動(dòng)相B的濃度由初始時(shí)65%經(jīng)10 min至10%,18 min至40%;流速:0.6 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng):360 nm;柱溫:28℃。取20μL進(jìn)樣分析,采用外標(biāo)法定量。
1.5 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。使用SPSS 19數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)做單因素方差分析,P<0.05為差異顯著,P≥0.05為差異不顯著。
2.1 咪達(dá)唑侖麻醉后山羊不同腦區(qū)神經(jīng)遞質(zhì)Glu的含量 如表1所示:大腦Glu含量在恢復(fù)I組下降14%,與對(duì)照組比較差異極顯著(P<0.01)。海馬和小腦Glu含量在麻醉期下降至最低,分別下降6%和7%,與對(duì)照組比較差異顯著(P<0.05)。腦干Glu含量在誘導(dǎo)組和麻醉組下降14%和20%,與對(duì)照組比較差異極顯著(P<0.01),在恢復(fù)I組雖略有回升,但與麻醉組比較無顯著差異(P>0.05),與對(duì)照組比較差異極顯著(P<0.01)。丘腦Glu含量在麻醉期下降5%,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。各腦區(qū)Glu含量在恢復(fù)II期均恢復(fù)到正常水平。
2.2 咪達(dá)唑侖麻醉后山羊不同腦區(qū)神經(jīng)遞質(zhì)Asp的含量 如表2所示:咪達(dá)唑侖麻醉對(duì)山羊不同腦區(qū)Asp含量的影響呈現(xiàn)兩種不同的趨勢(shì)。大腦、小腦和腦干Asp含量在麻醉期達(dá)最大值,分別升高34%(P<0.05)、29%(P<0.05)和40%(P<0.01);并在恢復(fù)I組下降,小腦和腦干與麻醉組相比差異顯著(P<0.01或P<0.05);在恢復(fù)II組顯著恢復(fù)至正常水平(P<0.05),與麻醉期比較差異顯著(P<0.01或P<0.05)。而海馬與丘腦Asp含量則在麻醉期顯著下降,分別下降22%(P<0.01)和16%(P<0.05);恢復(fù)I組丘腦Asp含量依然低于正常水平(P<0.05);至恢復(fù)II期兩腦區(qū)Asp含量均顯著恢復(fù)(P<0.05),且與麻醉期比較差異顯著(P<0.05)。
表1 咪達(dá)唑侖麻醉后山羊不同腦區(qū)G lu的含量
谷氨酸(Glu)是動(dòng)物體內(nèi)的一種非必需氨基酸,在化學(xué)突觸中被儲(chǔ)存在囊泡中。神經(jīng)沖動(dòng)觸發(fā)突觸前膜釋放谷氨酸,到達(dá)突觸后膜后,激活谷氨酸受體,產(chǎn)生興奮性突觸后電位。Glu的作用不僅是在突觸內(nèi)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳遞興奮,它也可以溢出突觸,在突觸之間與鄰近的突觸進(jìn)行突觸外信號(hào)傳輸[3]。此外,谷氨酸也可作為GABA能神經(jīng)元合成抑制性神經(jīng)遞質(zhì)GABA的前體,反應(yīng)由谷氨酸脫羧酶(GAD)催化。NMDA受體是最重要的谷氨酸受體,許多研究表明,氯胺酮的麻醉和致幻效果與其非競(jìng)爭(zhēng)拮抗谷氨酸NMDA受體有關(guān)[4]。目前全麻藥與Glu及NMDA受體的關(guān)系大多局限于靜脈麻醉藥和吸入麻醉藥的中樞機(jī)制[5-6],有關(guān)咪達(dá)唑侖的研究較少。趙秋華等[7]研究證明,咪達(dá)唑侖可增強(qiáng)氯胺酮的鎮(zhèn)痛作用,腹腔注射咪達(dá)唑侖后,對(duì)大腦皮層的抑制作用加強(qiáng),麻醉深度進(jìn)一步加深,并引起大鼠腦大腦皮層谷氨酸含量的顯著下降,與本試驗(yàn)的結(jié)果一致,在本試驗(yàn)大腦中Glu在恢復(fù)I期含量仍持續(xù)降低,可能與這種抑制作用有關(guān)。咪達(dá)唑侖麻醉使山羊大腦、海馬、小腦和腦干Glu含量下降,提示咪達(dá)唑侖的麻醉作用可能與減少Glu的合成與釋放,減少興奮性突觸的傳遞有關(guān)。
天門冬氨酸(Asp)為酸性氨基酸,是普遍存在于生物體內(nèi)的非必需氨基酸。Asp是一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì),由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜Glu受體,但不如谷氨酸作用強(qiáng)烈[8]。Asp、Glu及NMDA受體與學(xué)習(xí)、記憶及多種急慢性腦損傷的發(fā)生、發(fā)展、預(yù)后、治療效果等有著密切關(guān)系[9]。全麻藥對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)Asp的影響報(bào)道較少。本試驗(yàn)中大腦、小腦和腦干Asp含量先升高后降低,而海馬與丘腦Asp含量則先下降后上升至正常水平,說明咪達(dá)唑侖對(duì)不同腦區(qū)的Asp作用不同,對(duì)大腦、小腦和腦干的作用是先產(chǎn)生興奮作用接著轉(zhuǎn)為抑制,這表明,對(duì)于Asp來說,山羊的大腦、小腦和腦干不是咪達(dá)唑侖麻醉時(shí)作用的靶位腦區(qū),而海馬與丘腦可能為咪達(dá)唑侖麻醉時(shí)作用的主要腦區(qū)。
咪達(dá)唑侖使海馬和丘腦Glu和Asp含量降低,因此海馬和丘腦可能是咪達(dá)唑侖與興奮性神經(jīng)遞質(zhì)作用的靶位之一,在咪達(dá)唑侖全麻作用中發(fā)揮重要作用。
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