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我校科研团队发现丙泊酚麻醉作用新机制

阅读次数:2582创建部门:科研处发布时间:2023-02-28

2月23日,我校麻醉科陈永权教授团队与复旦大学药理学系黄志力教授团队合作在麻醉学国际顶级期刊BritishJournal of Aneasthesia(IF=11.7,中科院一区TOP期刊)发表研究成果,揭示了丙泊酚脑内作用的新核团和神经环路机制,发现位于丘脑中线背侧的丘脑室旁核(paraventricular thalamus, PVT)神经元在丙泊酚麻醉过程中发挥重要的意识转换作用。

研究成果(一)

全身麻醉药如何导致意识消失是目前最重要的神经科学问题之一。丙泊酚是临床上最常用的静脉全身麻醉药,尽管已经应用了40余年,然而,其在脑内的关键作用靶点仍然不清。

研究团队运用光纤钙信号记录、在体和离体电生理记录、化学遗传学、光遗传学,连续小鼠尾静脉输注等技术手段,发现在丙泊酚麻醉诱导过程中,小鼠意识消失时,PVT谷氨酸神经元钙信号急剧下降;而在麻醉苏醒过程中,小鼠意识恢复与PVT谷氨酸神经元钙信号升高密切相关。特异性抑制主要以谷氨酸为神经递质的PVT中表达钙网膜蛋白(PVT calretinin-expressing,PVT/CR)的神经元,可促进丙泊酚麻醉作用并延迟苏醒;相反,激活PVT/CR神经元,可抵抗丙泊酚麻醉作用并促进苏醒。尤其有价值的是,研究团队发现小鼠在持续稳定的丙泊酚麻醉状态下,光激活PVT/CR神经元可以促使麻醉小鼠快速向行为觉醒和皮层觉醒状态的转变,麻醉小鼠瞬时出现行走和似觅食样行为。以上结果清晰地阐明了PVT神经元在丙泊酚麻醉过程中发挥重要的意识转换作用。

该研究揭示了丙泊酚在脑内的关键作用机制,推进了全麻药作用机制的研究,有利于新型全麻药的研发。该研究结果也具有潜在的临床转化价值,例如未来可以通过抑制PVT神经元的活性达到理想的麻醉状态,减少术中知晓和因全麻药副作用导致的呼吸抑制、循环虚脱的发生率;激活PVT神经元可以治疗苏醒延时、长期昏迷等疾病,为临床治疗意识障碍提供新思路。

研究成果(二)

文章作者及基金支持:皖南医学院弋矶山医院为第一作者单位,弋矶山医院麻醉科王玉龙主治医师、复旦大学王露副教授和徐薇博士后为论文共同第一作者,弋矶山医院麻醉科陈永权教授、复旦大学药理学系黄志力教授为共同通讯作者。该研究得到中国脑计划“脑科学与类脑研究”重大科技项目、国家自然科学基金重点项目和安徽省教育厅基金等支持。

(彭辉、杨帆/文、图  朱再满、侯东晓/审)