近日，復(fù)旦大學(xué)黃志力教授、王露副教授團隊與北京協(xié)和醫(yī)院黃宇光教授合作，在《British Journal of Anaesthesia》雜志上發(fā)表了題為“Striatal neurones expressing D1 dopamine receptors modulate consciousness in sevoflurane but not propofol anaesthesia in mice”的研究成果，揭示了背側(cè)紋狀體中D1型多巴胺受體神經(jīng)元在七氟烷和丙泊酚麻醉中的差異性調(diào)節(jié)作用。

黃志力教授課題組長期聚焦基底神經(jīng)節(jié)系統(tǒng)在睡眠覺醒和麻醉調(diào)控中的作用及機制研究，前期發(fā)現(xiàn)伏隔核（Nucleus accumbens, NAc）中表達D1型多巴胺受體（D1 dopamine receptor, D1R）陽性神經(jīng)元在調(diào)控生理性覺醒和七氟烷麻醉誘導(dǎo)和蘇醒中的作用及其神經(jīng)環(huán)路機制，并在《Pharmacological Reviews》上發(fā)表長篇綜述闡述睡眠-覺醒神經(jīng)環(huán)路如何相互作用調(diào)控全身麻醉的誘導(dǎo)和蘇醒。作為基底神經(jīng)節(jié)的另一重要組成部分，課題組前期發(fā)現(xiàn)了背側(cè)紋狀體（Dorsal striatum, DS）D1R神經(jīng)元在調(diào)控生理性覺醒及神經(jīng)環(huán)路機制中的重要作用。然而，DS中D1R神經(jīng)元在七氟烷和丙泊酚麻醉中的具體作用和機制仍不明確。本研究運用光纖鈣信號記錄、光遺傳學(xué)和化學(xué)遺傳學(xué)等先進技術(shù)，闡明了七氟烷和丙泊酚麻醉過程中DSD1R神經(jīng)元的差異性調(diào)節(jié)作用。

研究人員首先通過光纖鈣信號記錄，發(fā)現(xiàn)七氟烷和丙泊酚麻醉均可抑制DSD1R神經(jīng)元的活性（圖1，圖2），并且麻醉作用消退后，神經(jīng)元活性逐漸恢復(fù)。

圖1 七氟烷麻醉下DSD1R神經(jīng)元的群體活動 

圖2 丙泊酚麻醉下DSD1R神經(jīng)元的群體活動

接著，利用光遺傳學(xué)和化學(xué)遺傳學(xué)的雙向調(diào)控方法，結(jié)果如圖3所示：使用470 nm藍光激活DSD1R神經(jīng)元可以使小鼠從七氟烷誘導(dǎo)的穩(wěn)定麻醉狀態(tài)和深度麻醉狀態(tài)中覺醒，但對丙泊酚穩(wěn)定麻醉和深麻醉下的小鼠意識狀態(tài)并未產(chǎn)生改變（圖4）。
 

圖3 光遺傳激活DSD1R神經(jīng)元誘導(dǎo)小鼠從七氟烷穩(wěn)定麻醉狀態(tài)中蘇醒 

圖4 光遺傳激活DSD1R神經(jīng)元不影響小鼠丙泊酚深麻醉和穩(wěn)定麻醉下的意識狀態(tài)

此外，化學(xué)遺傳學(xué)調(diào)控進一步表明，DSD1R神經(jīng)元活性的改變能夠影響七氟烷麻醉的誘導(dǎo)和蘇醒速度（圖5），但對丙泊酚麻醉的誘導(dǎo)和蘇醒速度沒有顯著影響（圖6）。
 

圖5 化學(xué)遺傳抑制DSD1R神經(jīng)元增加小鼠七氟烷麻醉的敏感性

圖6 化學(xué)遺傳調(diào)控DSD1R神經(jīng)元不影響小鼠丙泊酚麻醉的敏感性

圖7主要研究結(jié)果示意圖：化學(xué)遺傳抑制DSD1R神經(jīng)元可以加快小鼠七氟烷麻醉的誘導(dǎo)并延長麻醉蘇醒時間，化學(xué)遺傳激活則會加快七氟烷麻醉的蘇醒時間，化學(xué)遺傳調(diào)控對丙泊酚麻醉的誘導(dǎo)和蘇醒時間均無顯著影響。光遺傳激活DSD1R神經(jīng)元可以誘導(dǎo)小鼠從七氟烷穩(wěn)定麻醉狀態(tài)中蘇醒，對處于丙泊酚穩(wěn)定麻醉狀態(tài)的小鼠則無效應(yīng)。

該研究揭示了七氟烷和丙泊酚麻醉中背側(cè)紋狀體D1型多巴胺受體神經(jīng)元的差異性調(diào)節(jié)作用，為理解全身麻醉藥物在神經(jīng)環(huán)路層面的作用機制差異提供了新的理論依據(jù)。這項研究為進一步探索靜脈麻醉藥物與吸入麻醉藥物之間的機制差異提供了重要線索。

原文鏈接：doi: 10.1016/j.bja.2024.10.049.

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