利多卡因抑制大鼠脊髓背角胶状质神经元超极化激活电流的作用研究

发布时间：2020-08-01 09:16

【摘要】：目的:利多卡因是临床上常用的局部麻醉药之一,广泛应用于局部麻醉及疼痛的治疗。近年来,一些研究报告指出除钠离子通道外,利多卡因也可阻断超极化激活环核苷酸门控通道(hyperpolarization activated cyclic nucleotide-gated channels,HCN)。脊髓背角II层即胶状质区(substantia gelatinosa,SG),是痛觉传递与整合的“闸门”。其内分布介导超极化激活电流(hyperpolarization-activated current,Ih)的HCN通道。利多卡因对大鼠SG神经元的HCN通道的具体作用目前仍不清楚。因此,我们运用全细胞膜片钳技术探讨了利多卡因对大鼠SG神经元Ih及放电的作用,以期揭示利多卡因麻醉镇痛的另一机制,为临床应用提供理论依据。方法:选取3-5周龄雄性SD大鼠,腹腔注射乌拉坦麻醉后,立即进行心脏灌流(解剖液),再以腰骶膨大为中心分离出腰1-骶3段脊髓。用振动切片机切取300μm厚的脊髓纵切片,以SG区神经元为研究对象,运用电生理技术探讨利多卡因对其Ih以及放电的作用。结果:1.约56%的SG神经元在接受超极化刺激后可诱发出内向电流,且能被Ih特异性阻断剂ZD7288显著阻断;2.利多卡因可减少SG神经元Ih振幅,其效应快速、可逆且呈剂量依赖性,半数抑制浓度(IC50)为80μM。且相同剂量的利多卡因对同一神经元的第二次抑制作用与第一次作用无统计学差异;3.在钠通道阻断剂河豚毒素(tetrodotoxin,TTX)存在下,利多卡因仍能抑制SG神经元Ih,其效应与单用利多卡因的抑制效应相比,无统计学差异;4.利多卡因使SG神经元Ih激活曲线向超极化方向移动,同时减少Ih电流密度,延长Ih的时间常数;5.利多卡因使SG神经元Ih反转电位向负方向移动;6.利多卡因减少SG神经元动作电位及去极化反跳的放电频率,延长去极化反跳首发放电的潜伏期,同时增大SG神经元的静息膜电位以及输入电阻。结论:利多卡因可迅速、可逆、剂量依赖性地抑制SG神经元的Ih电流,并进一步抑制SG神经元的放电,降低其兴奋性。提示作用于SG神经元的Ih可能是利多卡因参与疼痛调控的另一机制。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R614
【图文】：

过程图,过程,脊髓,玻璃微电极

图 2.1 脊髓横切片的制备过程2.4 电极的制备选用世界精密仪器商贸有限公司（WPI）生产的硼硅酸盐薄壁玻璃微电极（其内径为 1.12 mm，外径为 1.5mm）用于实验。用微电极拉制仪将玻璃微电极拉制成两根等长的记录电极，其拉制参数为：HEAT 517，PULL0，VEL35，TIME 250。记录电极充灌电极内液后，将其尖端阻抗控制于 3-5 MΩ 之间。2.5 电生理记录2.5.1 电生理记录前准备打开电生理仪器，将灌流液 ACSF 持续充氧（95% O2+ 5% CO2）并持续向记录槽灌流（速度约为 2-4 ml/min）。将孵育后的脊髓切片移入容积约为 0.5 ml的电生理记录浴槽内，取铂金丝盖网轻轻压住脊髓切片，防止其移动。正式电生理记录开始前至少稳定灌流 5 min，以便去除脊髓切片表面的受损细胞碎片及

标尺,神经元形态,神经元

14图 3.1 SG 神经元 Ih 的电生理特性：A：a：低倍镜下，SG 区呈半透明状，标尺为 50 μm；b高倍镜下 SG 区神经元形态, 标尺为 20 μm。B：a-b：ZD7288 用药前后 Ih（a 上图为 Ih 的激活方案）；c：ZD7288 用药前后的 Ih 重合曲线（-130 mV）；d：ZD7288 用药前后的 I振幅比较。*P < 0.05；**P < 0.01；***P < 0.001；n.s.：无统计学意义。（下图同）

利多卡因,洗脱,神经元,第二次

3.2 利多卡因可逆性抑制大鼠 SG 神经元 Ih为了观察利多卡因对 SG 神经元 Ih 的作用，在全细胞膜片钳记录完成封接，破膜并稳定数分钟后，同样给予上述超极化刺激激活 Ih，以给药前的 Ih 振幅作为对照组，其振幅的平均值为 146 ±22 pA。如图 3.2 所示，利多卡因 100 μM 灌流 4 min 后，Ih 振幅逐渐减小，在给药 2-4 min 后降至最低，达 68 ±17 pA，为给药前的 44 ±5%（n = 6，P = 0.007）。在给药结束以 ACSF 洗脱后 5 - 6 min Ih振幅逐渐上升，洗脱 10 - 15 min 后可恢复至 143 ±23 pA，为用药前对照组的 97±1%（P = 0.911）。为了观察 Ih 对利多卡因的作用是否存在脱敏现象，在以 ACSF 洗脱利多卡因对 Ih 的抑制作用，Ih 振幅恢复至用药前水平后，同一神经元上，我们以同样剂量的利多卡因进行再次灌流，观察第二次灌流利多卡因对 SG 神经元 Ih 的效应。如图 3.2 所示，利多卡因 100 μM 再次灌流 4 min 后仍能抑制 Ih，其振幅从洗脱后的 143 ±23 pA 降至 68 ±16 pA，为用药前的 46 ±6%（n = 6，P = 0.009）。两次用药后，Ih 振幅下降程度无统计学差异（P = 0.976）（如图 3.2D）。

【相似文献】