近日，復(fù)旦大學(xué)黃志力教授、王露副教授團(tuán)隊(duì)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(zhǎng)期聚焦基底神經(jīng)節(jié)系統(tǒng)在睡眠覺(jué)醒和麻醉調(diào)控中的作用及機(jī)制研究，前期發(fā)現(xiàn)伏隔核（Nucleus accumbens, NAc）中表達(dá)D1型多巴胺受體（D1 dopamine receptor, D1R）陽(yáng)性神經(jīng)元在調(diào)控生理性覺(jué)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(jī)制，并在《Pharmacological Reviews》上發(fā)表長(zhǎng)篇綜述闡述睡眠-覺(jué)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(jué)醒及神經(jīng)環(huán)路機(jī)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(jī)制仍不明確。本研究運(yùn)用光纖鈣信號(hào)記錄、光遺傳學(xué)和化學(xué)遺傳學(xué)等先進(jìn)技術(shù)，闡明了七氟烷和丙泊酚麻醉過(guò)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(guò)光纖鈣信號(hào)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(dòng) 

圖2 丙泊酚麻醉下DSD1R神經(jīng)元的群體活動(dòng)

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(lán)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(jué)醒，但對(duì)丙泊酚穩(wěn)定麻醉和深麻醉下的小鼠意識(shí)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(shí)狀態(tài)

此外，化學(xué)遺傳學(xué)調(diào)控進(jìn)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(duì)丙泊酚麻醉的誘導(dǎo)和蘇醒速度沒(méi)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(zhǎng)麻醉蘇醒時(shí)間，化學(xué)遺傳激活則會(huì)加快七氟烷麻醉的蘇醒時(shí)間，化學(xué)遺傳調(diào)控對(duì)丙泊酚麻醉的誘導(dǎo)和蘇醒時(shí)間均無(wú)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(duì)處于丙泊酚穩(wěn)定麻醉狀態(tài)的小鼠則無(wú)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(jī)制差異提供了新的理論依據(jù)。這項(xiàng)研究為進(jìn)一步探索靜脈麻醉藥物與吸入麻醉藥物之間的機(jī)制差異提供了重要線索。

原文鏈接：doi: 10.1016/j.bja.2024.10.049.

想了解更多內(nèi)容，獲取相關(guān)咨詢請(qǐng)聯(lián)系
電   話：+86-0731-84428665
伍經(jīng)理：+86-180 7516 6076
徐經(jīng)理：+86-138 1744 2250
郵   箱：consentcs@163.com