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背景:依托咪酯作为非巴比妥类静脉麻醉药,具有麻醉作用强、持续时间短的良好特性,其在临床中使用的范围十分广泛。依托咪酯对在体小鼠小脑浦肯野细胞(Purkinje cell,PC)活性的抑制作用是通过GABAA(γ-aminobutyric acid A)和甘氨酸受体来调节的,而目前为止依托咪酯在影响在体动物小脑皮质分子层感觉信息处理的发挥的作用的机制尚不明确。因此,有必要深入研究依托咪酯对乌拉坦麻醉下小鼠小脑分子层中感觉刺激产生反应的影响。目的:探讨依托咪酯对小鼠小脑皮层分子层感觉信息传递功能的影响,为阐明其机制提供实验依据。方法:实验动物采用雄性或雌性成年(6-8周龄)HA/ICR小鼠30只,用乌拉坦(1.3g/kg体重i.p.)麻醉,钻取直径1~1.5mm圆孔的开颅手术,暴露出小脑表面Crus II区。使用蠕动泵以0.4 ml/min的速度持续向小脑表面注入含氧人工脑脊液(ACSF,Artificial cerebrospinal fluid)。使用体温仪监测直肠温度并维持在37±0.2℃。用Axopatch 200B放大器对分子层进行了局部场电位记录。通过计算机上的Digidata 1440系列模拟-数字接口,使用Clampex10.3软件获得电生理数据。用厚壁硼硅酸盐玻璃拉拔器制作贴片移液管,通过移液管使记录的电极充满ACSF,使其电极的电阻为3–5 MΩ。依托咪酯和gabazine购置于Sigma上海公司,所用药物溶于ACSF并通过蠕动泵灌流在手术暴露区域。通过连接到特制的吹风装置进行吹气(30 ms,60psi)对同侧触须垫进行触觉刺激。吹风刺激由计算机控制,并与电生理记录同步,并通过Master 8控制器和Clampex10.3软件以0.05 Hz的频率传送。将所有化学物质溶解成溶液,并作为等分样品冷冻;最后在ACSF中以0.4ml/min的速度将它们输注在小脑表面。使用Clampfit 10.3软件分析电生理数据。结果:(1)依托咪酯(50μM/L)小脑表面灌注10min后,反应潜伏期无明显改变(P>0.05;n=10;未显示),但P1振幅显著降低(P<0.001;n=7)(图2A、B和C)。依托咪酯引起的P1振幅的降低具有浓度依赖性的。最低有效剂量为10μM,比基线降低2.19%(P<0.05;n=5),IC50为64.57μM。依托咪酯浓度为500μM时,P1振幅比基线降低98.68%(P<0.0001;n=5)。(2)在灌注依托咪酯(50μM/L)的情况下,P1半宽度的标准化值比基线(ACSF:100.2±5.6%)显著增加(P=0.032;n=7),增加了121.4±7.8%(图3A)。P1曲线下面积(AUC)的标准化值显著(P<0.001;n=7)低于基线(ACSF:100.1±6.8%),为基线的47.6±8.4%。另外,依托咪酯明显增加了P1的上升时间和衰减时间(P<0.05)。(3)小脑表面灌注GABAA受体阻断剂(gabazine,SR95531)20μM/L阻断了感觉刺激诱发的GABA能成分P1,并显示了刺激诱发的兴奋成分N2,它代表了感觉刺激诱发的PCs兴奋。在gabazine存在的情况下,依托咪酯对N2的振幅没有显著影响(gabazine:52.5±4.5%,gabazine+依托咪酯:54.12±5.4%;n=7)。N2的标准化AUC与单独使用gabazine时无显著差异(gabazine:50.82±6.8%,gabazine+依托咪酯:52.79±7.5%;n=7;P>0.05;)。在甘氨酸受体拮抗剂士的宁(10μM)存在下,感觉刺激对P1振幅没有明显影响。P1的标准化振幅为基线的98.20±4.2%(100.06±3.5%;P>0.05;n=7)。在士的宁(10μM)存在下,依托咪酯(50μM)将P1振幅降低至基线的62.19±5.8%(100.06±3.5%;P<0.001;n=7),与单独使用依托咪酯(50μM;60.56±6.4%基线;P>0.05;n=7)相似。(4)对同侧触须垫进行吹气刺激可诱发小脑分子层中间神经元(Molecular layer interneuron,MLI)的峰值电位。给予依托咪酯(50μM)10min显著抑制自发性峰电位和感觉诱发峰电位,自发性峰电位的标准化数目比基线减少1.64±1.6%(100.0±1.35%;P<0.0001;n=6)。感觉诱发峰电位的标准化数目比基线减少了21.0±6.4%(102.0±10.07%;P<0.001;n=6)。结论:依托咪酯通过GABAA受体调节感觉刺激诱发小脑皮层分子层场电位反应。甘氨酸受体阻断剂无法阻断依托咪酯诱导的面部刺激诱发的抑制反应。小脑表面灌注依托咪酯会抑制小脑MLI中的自发性和感觉诱发的峰电位活动,导致分子层对感觉刺激诱发抑制效应的减弱。