脊髓内的GABA及其受体

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gaba相关基因

gaba相关基因

gaba相关基因GABA相关基因在神经系统中起着重要的调节作用。

GABA是γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid)的简称,是一种神经递质,参与调节神经元之间的兴奋性和抑制性传递。

GABA相关基因指的是与GABA合成、降解、转运和受体结构及功能相关的基因。

GABA合成途径中的关键酶包括谷氨酸脱羧酶(GAD)和GABA转氨酶(GABA-T)。

GAD是将谷氨酸转化为GABA的关键酶,GABA-T则参与GABA的降解过程。

研究发现,GAD1和GAD2基因的多态性与精神疾病的发生风险密切相关。

例如,某些单核苷酸多态性(SNP)在GAD1基因中与精神分裂症的患病风险增加相关。

这些基因的突变可能影响GABA的合成和降解,从而导致神经递质系统的失衡,进而影响神经传递和脑功能。

除了GAD基因,GABA转运体基因(GAT)也与神经系统相关疾病的风险有关。

GAT基因家族包括GAT-1、GAT-2、GAT-3和BGT-1。

GAT-1在中枢神经系统中广泛表达,参与GABA的再摄取过程,调节神经元之间的GABA浓度。

研究表明,GAT-1基因缺陷会导致GABA的清除受阻,进而导致GABA浓度异常升高,最终引发癫痫等神经系统疾病。

此外,GAT-3基因的多态性也与注意缺陷多动障碍(ADHD)的发生相关。

GABA受体是GABA在神经元膜上的受体蛋白,分为GABA-A受体和GABA-B受体。

GABA-A受体是一种离子通道受体,GABA-B 受体则是一种G蛋白偶联受体。

GABA-A受体是GABA神经递质的主要受体,在中枢神经系统中广泛分布,并参与神经传递的抑制性调节。

GABA-A受体的结构和功能受到多个基因的调控,其中包括GABRA1、GABRA2、GABRA3、GABRA5、GABRA6和GABRG2等基因。

这些基因的突变可能导致GABA-A受体功能异常,进而对神经传递产生影响,与癫痫、焦虑症、睡眠障碍等神经系统疾病的发生有关。

抑制脊髓背角GABA能神经元对神经病理性疼痛的影响

抑制脊髓背角GABA能神经元对神经病理性疼痛的影响

抑制脊髓背角GABA能神经元对神经病理性疼痛的影响抑制脊髓背角GABA能神经元对神经病理性疼痛的影响近年来,神经病理性疼痛的研究引起了广泛的关注。

神经病理性疼痛是指在神经系统损伤或病变的情况下产生的疼痛感觉,常常伴随着疼痛的强度增加和持续时间延长。

这种类型的疼痛给患者带来了巨大的痛苦,严重影响了他们的生活质量。

过去的研究表明,脊髓背角GABA能神经元在神经病理性疼痛的发生和维持过程中起着重要的调节作用。

GABA(γ-氨基丁酸)是一种神经递质,具有抑制神经元活动的作用。

在神经系统中,GABA能神经元通过释放GABA来抑制疼痛信号的传递,从而减轻疼痛感觉。

然而,最近的研究表明,抑制脊髓背角GABA能神经元可能对神经病理性疼痛产生相反的影响。

一些研究发现,在某些疾病状态下,脊髓背角GABA能神经元释放GABA的能力下降,导致疼痛信号传递的增加,进而加重了疼痛感觉。

这一发现挑战了过去对脊髓背角GABA能神经元功能的理解,并提出了新的治疗神经病理性疼痛的策略。

近年来,研究人员探索了调节脊髓背角GABA能神经元功能的方法,以减轻神经病理性疼痛。

一种常见的方法是通过药物干预来增强GABA能神经元的活动。

研究发现,某些药物可以增加脊髓背角GABA能神经元释放的GABA量,从而减轻疼痛感觉。

另一种方法是通过改变GABA能神经元的突触连接,来调节神经病理性疼痛的发生和维持。

研究发现,通过改变其他神经元与脊髓背角GABA能神经元之间的突触连接,可以改变疼痛信号的传输,并减轻疼痛感觉。

然而,尽管这些方法在实验室的条件下显示出了一定的效果,但是在临床实践中的应用仍然面临一些挑战。

首先,药物干预可能会引起不良反应,因此需要进一步研究和改进药物的选择和剂量。

其次,与其他神经元之间的突触连接的调节是一个复杂的过程,涉及到多种信号转导途径和分子机制,因此需要深入的研究才能找到有效的调节方法。

此外,由于神经病理性疼痛的发生和维持涉及到多种因素,单一的调节手段可能不足以达到理想的治疗效果,因此需要综合考虑多种调节方法的联合应用。

人胎脊髓内源性物质对脊髓中GABA神经元的营养作用

人胎脊髓内源性物质对脊髓中GABA神经元的营养作用

人胎脊髓内源性物质对脊髓中GABA神经元的营养作用粱哲;杨浩;朱俊玲;杨大莉;鞠躬
【期刊名称】《解剖与临床》
【年(卷),期】1999(004)001
【摘要】目的:从人胎脊髓提取液中寻找对脊髓CABA神经有神经营养作用的成分,方法:用四月龄人胎制备脊髓提取液,加入体外培养的胎鼠脊髓细胞中,观察提取液对神经元活性,突起生长和分化的影响。

结果:人胎脊髓中有提高CABA 神经元活性的营养成分,并且小于10kD组分还可以诱导CABA神经元的分化,但是提取液对GABA神经元的突起生长没有影响。

结论:实验结果揭示人胎脊髓中可能存在不止一种神经营养活性成分,对GABA神经元的活性和分化起营养作用。

【总页数】4页(P2-5)
【作者】粱哲;杨浩;朱俊玲;杨大莉;鞠躬
【作者单位】第四军医大学神经科学研究所,西安710032
【正文语种】中文
【中图分类】R338.21
【相关文献】
1.脊髓背角神经元GABAA和甘氨酸受体不对称性交互抑制作用 [J], 徐天乐
2.胎鼠脊髓内源性NT—3及BDNF对脊髓神经元的营养作用 [J], 梁哲;农艺
3.内源性GDNF在针刺促进损伤脊髓神经元轴突出芽中的作用 [J], 邓明明;刘芬;
廖敏;刘华念;王英杰
4.脊髓内源性物质对脊髓神经元在体外存活的影响 [J], 梁哲;杨浩
5.人胎脊髓内源性神经营养物质的分离纯化 [J], 梁喆;孟晋宏;杨浩;张立红;刘智广;陈镔复;鞠躬
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γ-氨基丁酸A受体——抑制性神经递质GABA受体的A亚型

γ-氨基丁酸A受体——抑制性神经递质GABA受体的A亚型

γ-氨基丁酸A受体——抑制性神经递质GABA受体的A亚型一、受体的含义:GABAA受体,又称作γ-氨基丁酸A型受体,是一种离子型受体,而且是一类配体门控型离子通道,此通道的内源性配体是一种被称为GABA的神经递质。

它可使神经元膜超极化,并抑制神经元的兴奋性。

GABAA受体是一种递质调控的Cl-通道,由α、β、γ-和δ等多种亚单位以不同的组合组成;但是天然存在的GABAA受体则可能是由α、β和γ亚单位组成的杂合五聚体。

GABAA受体可被GABA快速地活化﹐从而直接激活内禀的阴离子通道﹐引起Cl-内流;此种作用可被比枯枯灵(bicuculline)所阻断。

二、亚单位的组成:迄今已由cDNA文库中克隆到19个有关哺乳动物GABA受体的亚单位,它A们都是由不同的基因编码的。

这19个亚单位是6α,4β,3γ,1δ,1ε,1π,和3ρ;并据此分为7个序列组(sequence groups),即:α1-α6,β1-β4,γ1-γ3,δ,ε,π,ρ1-ρ3。

其中α1-亚单位是其中的主要组分,此已由用['H]-flunitrazepatm(氟硝西泮)所做的亲和标记所证实﹐其中最主要的氨基酸残基是His101;而γ-亚单位则是BZ对通道的功能调制所必需的。

三、受体的药理学:受体可被GABA及其类似物所活化,后者包括菌类的天然产物蝇蕈醇GABAA(musci-mol〉和合成的类似物如THIP (4,5,6,7-tetrahydrydroisoxazolopyridin-3-ol))等。

当GABA受体与GABA等激动A剂相互作用后,即可调节其内禀离子通道的开启和闭合,由此介导相应的生受体还具有BZ、巴比妥和印防己毒物效应。

除GABA及其类似物外, GABAA素(picrotoxin)等的结合部位,并因此对它的功能产生调节作用。

GABA和受体的激动剂,但两者的作用部位和性质却不相同。

BZ均可视为GABAA早期进行的实验表明,GABA浓度反应曲线呈“S”形,其Hill系数约为2,提示至少要有两分子的GABA与受体结合,方能将天然的受体通道活化。

伽马氨基酸的作用和功能

伽马氨基酸的作用和功能

伽马氨基酸的作用和功能一、引言伽马氨基酸(Gamma-Aminobutyric Acid,GABA)是一种神经递质,广泛存在于人体的中枢神经系统和外周神经系统中。

它具有镇静、抗惊厥、抗焦虑等作用,是治疗多种神经系统疾病的重要药物。

二、伽马氨基酸的生理功能1. 调节神经元兴奋性伽马氨基酸通过与GABA受体结合,抑制神经元的兴奋性,从而调节神经元之间的信息传递。

这种抑制性作用可以降低大脑中过度活跃的区域,从而产生镇静、抗惊厥等效果。

2. 促进睡眠GABA可以影响睡眠质量和时长。

在人体内,GABA可以通过增加脑内血管舒张和降低交感神经活性来促进睡眠。

此外,GABA还可以影响脑内其他物质的代谢和分泌,从而调节睡眠。

3. 缓解焦虑GABA在大脑中起到重要的镇静作用,在情绪紧张、焦虑等情况下,GABA的水平会下降。

因此,通过补充GABA可以缓解焦虑症状。

4. 降低血压GABA在中枢神经系统中发挥重要的调节作用,在血管平滑肌中也有一定的作用。

通过调节交感神经和副交感神经的平衡,GABA可以降低血压。

三、伽马氨基酸的药理作用1. 镇静催眠作用GABA能够通过与受体结合,抑制大脑中过度活跃的区域,从而产生镇静催眠作用。

临床上,GABA类药物如苯二氮卓(安定)、劳拉西泮(劳拉西泮)等常被用于治疗失眠、焦虑、惊厥等疾病。

2. 抗惊厥作用GABA能够通过抑制神经元兴奋性和减少突触后电流来降低癫痫发作的频率和强度。

因此,GABA类药物被广泛应用于癫痫治疗。

3. 改善认知功能近年来,有研究表明GABA与认知功能密切相关。

GABA能够影响大脑中多巴胺、去甲肾上腺素等神经递质的释放和代谢,从而改善认知功能。

四、伽马氨基酸在临床中的应用1. 治疗失眠GABA类药物如苯二氮卓(安定)、劳拉西泮(劳拉西泮)等常被用于治疗失眠。

这些药物通过抑制大脑中过度活跃的区域来产生镇静催眠作用,从而改善睡眠质量。

2. 治疗焦虑焦虑是一种常见的心理障碍,GABA类药物可以通过增加GABA水平来缓解焦虑症状。

GABA

GABA

γ-氨基丁酸GABAγ-氨基丁酸的发现已有近100 年的历史,在控制神经兴奋性与信息加工,神经可塑性与网络同步化等方面起到相当重要的作用。

在神经系统的发育过程中,GABA可能是最主要的兴奋性递质。

γ-氨基丁酸在中枢神经系统CNS中分布较广,几乎在所有区域充当抑制性递质。

一. γ-氨基丁酸受体及其调节机制GABA通过其受体发挥作用,GABA受体可分为三类:GABA A、GABA B、GABA C。

(一) GABA A受体1. 受体的结构GABA A受体是CNS 中分布最为广泛的GABA 受体。

近年来应用分子生物学方法,已克隆到15 种以上GABA A受体的亚单位(如α1-6、β1-3、γ1-3、δ、ε、π、θ等)。

2. 受体的作用GABA A受体是一种配体门控离子通道受体,与Cl通道偶联,受体激活时打开Cl通道,Cl-流动方向取决于细胞内外Cl-的浓度。

GABA受体在爪蟾卵细胞中已经成功表达。

果蝇GABA受体的定点突变产生的抗药性。

GABA受体并测得抗性相关的突变点(丙氨酸到丝氨酸)的第二跨膜域的功能性,第二跨膜域这个区域被认为是氯离子通道的附着点。

这种突变在所有的果蝇种群中都有发现存在。

在定义产生抗药性的变异,我们对整个开放的有抗性RNA等位基因上的Rdl R-MD阅读框进行扩增和测序。

(图1)在序列中,两个氨基酸的序列己检测的被替换一个是丙氨酸变成丝氨酸的302号位(Ala302到Ser)和另一个361号位上的甲硫氨酸变成异亮氨酸。

染色体组DNA上的等位基因上的适当的外显子进行测序,只有丝氨酸代替丙氨酸被发现与PTX或环戊二烯杀虫剂的抗性密切相关。

这种突变时位于第2个跨膜区域M2附近。

研究发现,PKA对GABA A受体β亚单位附近的磷酸化调节PKA的激活能够提高或减低神经元GABA A受体的功能,快速突触抑制的主要位点。

PKA 诱导的磷酸化在β亚单位受体的临近的保守位点引起不同的调节。

包含β3亚基的受体在408丝氨酸和409丝氨酸磷酸化增强了GABA活性反应,然而选择性突变408丝氨酸到丙氨酸是的强化变成抑制,和β1亚基对比,磷酸化只在409丝氨酸上。

激活GABA_B受体在针刺镇痛中的作用_朱丽霞

激活GABA_B受体在针刺镇痛中的作用_朱丽霞

激活GABA 受体在针刺镇痛的作用γ-氨基丁酸(GABA)是广泛分布于中枢神经系统的一种抑制性神经递质。

在脊髓背角浅层胶状质内含有丰富的GABA能抑制性中间神经元,其末梢终止在初级传入末梢和深层投射神经元伸到浅层的树突形成的突触上,分别在突触前形成轴-轴突触和在突触后形成轴-树突触,在痛觉调制中起重要作用[1]。

以往的工作中观察到针刺对脊髓背角神经元伤害性反应的抑制效应,可被在电针前和电针同时微电泳导入GABA A受体拮抗剂荷包牡丹碱(Bicuculline,Bic)部分阻断[2,3],但在脑内注射Bic却不能明显阻断电针提高痛阈的镇痛效应[4],说明GABA A受体的激活参与针刺镇痛的脊髓节段性抑制。

GABA B受体主要分布在突触前末梢上,为了求证GABA B受体是否可能在突触前抑制中起更重要的作用。

朱丽霞等人采用Wistar大鼠,雌性,体重180~230 g,分别观察药物和电针的镇痛效应,每组6~8例,分别进行脑室插管和脊髓蛛网膜下腔插管。

用辐射热照射尾部,测定甩尾潜伏期作为痛阈指标。

观察脑室注射(icv)5μL或蛛网膜下腔(ith)注射10μL GABA B受体的拮抗剂CGP 55845对针刺镇痛效应的影响。

本实验采用了高效、选择性强的GABA B受体拮抗剂CGP 55845,给予足以阻断脑室注射GABA和Baclofen引起的镇痛效应所需的剂量(5 ng或50 ng),就能明显阻断电针引起的镇痛效应,蛛网膜下腔注射CGP 55845(50 ng或500 ng)也能部分阻断针刺镇痛效应。

首次证明脊髓上和脊髓水平的GABA都可通过激活GABA B受体参与针刺镇痛效应。

结合朱以往的实验结果,脑室注射Bic,剂量达到足以阻断外源GABA(20μg)的镇痛效应,仍不能阻断针刺镇痛效应,说明脑内GABA 主要通过激活GABA B受体参与镇痛。

微电泳导入Bic可明显阻断电针对脊髓伤害性反应的抑制效应,说明GABA A受体部分参与针刺镇痛中的脊髓节段性抑制。

以gabaa受体为靶点的麻醉和镇静药的应用进展

以gabaa受体为靶点的麻醉和镇静药的应用进展

㊃综述㊃以GABAA受体为靶点的麻醉和镇静药的应用进展林博浩㊀罗天元㊀喻田㊀余守洋㊀㊀DOI:10.12089/jca.2020.03.021基金项目:国家自然科学基金(81571026,81860639)作者单位:563000㊀遵义市,遵义医科大学贵州省普通高等学校脑科学特色重点实验室(林博浩㊁罗天元㊁余守洋);遵义医科大学贵州省麻醉与器官保护基础研究重点实验室(喻田)通信作者:余守洋,Email:yushouyang@foxmail.com㊀㊀在中枢神经系统(centralnervoussystem,CNS)中,γ⁃氨基丁酸(γ⁃aminobutyric,GABA)受体以两种形式存在:GABAA受体(γ⁃aminobutyricacidreceptors,GABAAR)和GABAB受体(γ⁃hydroxybutyricacidreceptors,GABABR)㊂GABAAR是五次跨膜的配体门控通道的半胱氨酸环家族,在大脑调节记忆㊁意识及睡眠中具有一定的作用㊂GABAAR有许多亚基,它们决定受体的亲和力,传导性和其他性质㊂在人类中主要有6个α亚基,3个β亚基,3个γ亚基及δ㊁ε㊁π㊁θ等15个亚基[1]㊂GABAARS参与调控全身麻醉:催眠㊁抑制脊髓反射和遗忘效应㊂不同全身麻醉剂和镇静药与GABAAR相结合,增强GABAAR介导的抑制作用㊂GABA受体激动药与GABAAR不同的亚基结合而发挥麻醉与镇静作用,例如苯二氮类药物与GABAARα1受体结合而发挥镇静作用,与GABAARα2受体结合而发挥抗焦虑作用[2]㊂GABABR主要参与酒精与疼痛所引起的行为动作,在麻醉与镇静中无明确作用,巴氯芬就是一种选择性GABABR激动药㊂然而,目前临床应用的GABAAR激动药有许多不足,旨在开发理想的麻醉与镇静药物,本文主要在总结GABAAR相关的麻醉镇静药基础上重点关注近年来新型GABAAR激动药的研究进展㊂麻醉和镇静的GABA受体激动药丙泊酚㊀丙泊酚自1977年引入麻醉后,已成为运用最广的麻醉诱导剂及静脉镇静药㊂丙泊酚是一种二烷基苯酚,可以直接激活GABAAR㊂GABAAR的α㊁β和γ亚单位都对丙泊酚敏感㊂目前已证明,丙泊酚对β1受体的敏感性较β2和β3受体的敏感性差[3]㊂丙泊酚具有理想镇静药物的一些特征,包括起效迅速以及残留镇静少等优点㊂另外丙泊酚还具有一定的器官保护作用,例如,丙泊酚的抗氧化特性可为进行冠脉搭桥手术的患者提供一定的心脏保护作用[4],而丙泊酚可以降低脑血流量并可剂量依赖性地降低脑代谢率,这一点可以减轻对脑的损伤㊂然而,丙泊酚的使用也有一些缺点㊂高达30%的患者静脉注射丙泊酚时会出现丙泊酚相关注射痛㊂作为镇静药,丙泊酚具有 治疗窗狭窄 的特点,可能导致从镇静到全身麻醉状态的突然过渡,不利于非专业人士的应用㊂由于丙泊酚降低了中枢化学感受器对高碳酸血症的敏感性,所以给药后可能会产生剂量依赖性的呼吸抑制㊂另外,丙泊酚还会引起剂量相关的心血管抑制,交感神经张力降低,血管阻力降低随后出现低血压㊂丙泊酚输注综合征是一种常见于患儿大剂量(>4mg㊃kg-1㊃h-1)输注丙泊酚后引起以心力衰竭㊁横纹肌溶解㊁肝功能衰竭和代谢性酸中毒为特征的疾病,可能是由于丙泊酚引起的线粒体呼吸链抑制或线粒体脂肪酸代谢受损所致㊂丙泊酚药液含脂质乳剂,是微生物的理想增殖环境,易导致细菌污染[5]㊂巴比妥类药物㊀硫喷妥钠是一种硫代巴比妥酸盐,是曾经常用的巴比妥类麻醉药物㊂就作用部位而言,有证据表明巴比妥类药物对GABAAR的作用比其他麻醉药更为复杂㊂过去认为巴比妥类药物作用部位在GABAAR的β亚基内,但现在认为GABAARα6和δ亚基可能也发挥作用㊂硫喷妥钠的使用有许多缺点:硫喷妥钠可诱导肝酶而改变药物的代谢,它的活性代谢产物戊巴比妥可以累积于肾引起肾功能衰竭㊂静脉注射硫喷妥钠会引起剧烈疼痛,并可能导致继发内皮损伤和炎症反应,严重者甚至发生远端坏疽[6]㊂依托咪酯㊀1964年依托咪酯首次合成,1972年在临床麻醉中首次应用㊂依托咪酯最初是作为抗真菌药开发的,但在最初的动物实验中观察到依托咪酯有强效的催眠作用㊂依托咪酯是一种咪唑类的静脉催眠药,其通过增强GABAAR的活性使其迅速诱导全身麻醉㊂相对于其他麻醉药物而言,它对GABAAR的亚基具有高度的选择性㊂依托咪酯可激活GABAAR中β2和β3亚基,但是对β1亚基的敏感性较低㊂依托咪酯的亲和力因γ亚基的存在而增强,而与α亚基的亲和力则较弱[7]㊂依托咪酯相对于其他诱导剂的主要优点是即使在心血管疾病中也能保持血流动力学的稳定㊂依托咪酯不抑制交感神经张力及心肌功能,所以它被认为是心脏受损或低血容量患者麻醉诱导的理想药物㊂依托咪酯使用的主要缺陷是会造成肾上腺皮质功能抑制[8]㊂据报道,接受依托咪酯镇静的重症监护患者死亡率增加,因此,目前关于依托咪酯在脓毒症患者中应用仍存在一定的争议[9]㊂吸入麻醉药㊀1956年氟醚应用于临床是现代吸入麻醉药发展的重要里程碑㊂氟醚是第一个获得广泛认可的氟化麻醉药㊂随着氟醚的发展,研究者开发出较新的挥发性制剂(恩氟醚㊁异氟醚㊁七氟醚以及地氟醚)㊂它们结构虽然相似,但是药效及药代动力学,油气系数及血气分配系数均不尽相同㊂恩氟醚与异氟醚是同分异构体,恩氟醚在二十世纪七十年代被广泛用于临床,现在已被淘汰,而异氟醚在临床中仍被广泛应用㊂1990年,临床首次应用七氟醚,目前在麻醉诱导和维持中比较普及㊂吸入麻醉药的麻醉作用主要由GABAAR的α1亚基介导㊂异氟醚,地氟醚和七氟醚均能增强GABAAR对内源性GABA的反应,并延长GABA介导的突触抑制的持续时间㊂当吸入麻醉药达到临界浓度时,在不存在GABA的情况下直接激活GABAAR,进而打开氯离子通道介导突触抑制[10]㊂所有吸入麻醉药均可降低心肌中的的钙离子通道开放,导致浓度依赖性心肌抑制㊂因血管舒张使全身血管阻力降低也是吸入性药物的特征性作用[11]㊂大多数吸入麻醉药都可引起剂量依赖性地引起呼吸抑制,同时也可能导致恶性高热㊂吸入麻醉药引起的肝毒性是在19世纪氯仿麻醉中被发现㊂此后,吸入麻醉药特别是使用氟醚时所具有的肝毒性被广泛认知,这是由于代谢产物在肝脏积累所致㊂苯二氮卓类㊀苯二氮类(benzodiazepines,BZDs)是一类精神药物,其核心化学结构是苯环和二氮杂环的融合㊂1960年第一次使用此类药物氯氮,此后这一类药物被进一步发现包括短效(咪达唑仑)㊁中效(地西泮)和长效(劳拉西泮)BZDs㊂BZDs在临床上有多种适应证,如治疗焦虑㊁失眠㊁肌肉松弛,减轻中枢神经系统病变引起的痉挛和癫痫㊂BZDs的结合位点位于GABAAR的α和γ亚基的交叉处㊂α亚基的1㊁2㊁3㊁5型对BZDs具有高亲和力,而α亚基的4㊁6对BZDs不具有亲和力㊂BZDs在α与γ亚基结合处结合引起GABAAR构象改变,从而增强其与GABA结合㊂BZDs受体根据亚型和相关临床效应进行分类㊂含有α1亚基的BZ1受体高度集中在皮质㊁丘脑和小脑中,主要发挥镇静和遗忘效应㊂另外,地西泮的抗惊厥作用也是通过BZ1受体的α1亚基实现;BZ2受体含有α2亚型,主要集中于边缘系统㊁运动神经元和脊髓背角等区域,有抗焦虑和松弛肌肉的作用[12]㊂咪达唑仑是所有传统BZDs中半衰期最短的药物,常用于手术镇静㊂但是,咪达唑仑用于手术镇静有两个缺点:(1)在术后没有持续镇痛作用,(2)由于咪达唑仑的半衰期为1 8 6 4h,连续应用会导致活性成分积累且可产生具有镇静作用的代谢产物α-羟基咪达唑仑,导致镇静时间延长㊂BDZs的神经学效应呈剂量依赖性,从低剂量开始具有抗焦虑作用,随着剂量增加出现镇静㊁遗忘,最终诱导麻醉㊂从镇静到麻醉的转变是不可预测的,所有BDZs在使用的过程中可能发生深度镇静以及呼吸抑制,也有可能剂量太低又不能诱导麻醉效应㊂有研究表明,与丙泊酚和七氟醚比较,咪达唑仑深度麻醉的电生理监测并不可靠,且仅使用BZDs诱导麻醉需要较大的剂量,可导致长时间的镇静残余㊂由于这些因素的存在,BZDs可在麻醉诱导期间作催眠辅助药,但通常不用作专门的麻醉诱导剂[13]㊂新型GABA受体激动药理想的麻醉药应具有以下性质:(1)使用方便,(2)起效迅速,(3)中断麻醉后快速恢复(4)无镇静残余㊂近年来科学界一直致力于寻找这种理想的麻醉药物㊂在了解已知药物的药理学特性后,研究者开发出了与母体化合物类似的新药㊂ 柔和药物学 是描述这些药物的药理学特性的术语,指的是在达到期望治疗效果后迅速代谢为无活性的代谢产物[14]㊂柔和的GABAAR激动药是较新的药物,它们可以更好地调控麻醉状态,所以是接近理想的镇静药和麻醉药㊂磷丙泊酚㊀丙泊酚作为镇静药的缺点包括注射疼痛和治疗窗狭窄㊂近年来研究者开发出了几种丙泊酚的水溶性类似物,寻找可能避开这些缺点的替代物㊂磷丙泊酚是丙泊酚的水溶性前体药物,可能是潜在替代物之一㊂磷丙泊酚的丙泊酚与带电荷的磷酸基团连接,使分子内带负电荷并产生极性,从而具有水溶性㊂磷丙泊酚的作用机制与丙泊酚相同,磷丙泊酚由静脉注射后由内皮细胞中的碱性磷酸酶转换为丙泊酚,然后通过血脑屏障与GABAAR中α1㊁β2㊁γ3亚基结合从而抑制神经元活动[15]㊂1mg磷丙泊酚代谢后产生0 54mg丙泊酚㊂与丙泊酚比较,磷丙泊酚有许多优点㊂由于是水溶性制剂,所有注射痛的发生率及严重程度均会减轻㊂相对于丙泊酚乳剂而言磷丙泊酚的制剂改变可减少细菌生长,进而减少污染几率㊂在静脉注射磷丙泊酚后,经过一定时间后转化为丙泊酚,所以磷丙泊酚诱导镇静通常较慢,但持续时间较丙泊酚更长㊂这比较适用于门诊或者日间手术,单个负荷剂量可维持整个手术过程㊂磷丙泊酚的其他作用包括维持机械通气㊁ICU患者的镇静和维持冠状动脉搭桥手术的麻醉㊂使用磷丙泊酚时必须考虑临床效应的延迟,避免过多的注射导致比预期更深的镇静作用㊂磷丙泊酚通过内皮碱性磷酸酶代谢生成丙泊酚㊁磷酸盐和甲醛㊂丙泊酚被肝脏代谢为各种不活泼的硫酸盐和葡萄糖醛酸盐㊂醛脱氢酶将甲醛转化为甲酸酯,由四氢叶酸催化将其进一步氧化成二氧化碳和水㊂甲酸盐是磷丙泊酚的最终代谢产物㊂甲酸盐的累积具有一定毒性作用,包括代谢性酸中毒和视网膜毒性,严重时可能导致失明㊂使用磷丙泊酚最常见的不良反应是感觉异常,包括会阴不适或烧灼感(发生率50% 70%)和瘙痒(发生率16% 20%)㊂感觉异常和瘙痒是轻度且具有自限性的,持续1 2min㊂由于磷丙泊酚代谢产生丙泊酚,可发生呼吸抑制和低氧血症(发生率4%),患者选择适当体位和吸氧可降低这些不良反应的发生[16]㊂依托咪酯类似物㊀依托咪酯抑制肾上腺皮质功能掩盖了它血流动力学稳定的优点㊂目前,依托咪酯类似物正在研究中,目的是开发具有类似依托咪酯血流动力学稳定性的快速代谢催眠药,但没有母体化合物的肾上腺皮质抑制特征㊂甲氧基羰基依托咪酯(MOC-依托咪酯)是第一个开发的依托咪酯类似物,是一种迅速代谢和超短效的依托咪酯类似物㊂有研究发现,在大鼠给药后不会出现长时间的肾上腺皮质功能抑制㊂与依托咪酯类似,MOC-依托咪酯有效增强GABAAR功能并在给药后在大鼠中产生短暂的翻正反射消失㊂MOC-依托咪酯含有酯部分,可被酯酶迅速水解形成羧酸代谢物,在肾功能衰竭的患者中这种羧酸代谢产物易产生累积㊂环丙基甲氧羰基依托咪酯(cyclopropylmethoxycarbonylmetomidate,CPMM,现为ABP-700)是第二代依托咪酯类似物,其是在MOC-依托咪酯初始动物研究之后开发的,目的是解决MOC-依托咪酯在肾功能衰竭患者中羧酸代谢产物累积的问题㊂在大鼠中显示ABP-700具有比MOC-依托咪酯更好的效力和更长的半衰期㊂与MOC-依托咪酯不同,ABP-700代谢产物不易累积,长时间输注并不引起半衰期的改变,而且,ABP-700的羧酸代谢物也不会在CNS中累积[17]㊂有研究发现使用ABP-700后的镇静恢复比丙泊酚使用后更快且可控制㊂对ABP-700的初步I期研究表明,ABP-700单次推注0 25和0 35mg/kg的剂量可提供最佳的临床效果,而在使用剂量高达1 00mg/kg时仍是安全且耐受良好的[18]㊂卡泊芬酯是另一种依托咪酯的类似物㊂它有一个吡咯环代替依托咪酯的咪唑环,它负责抑制依托咪酯与11b-羟化酶结合㊂卡泊芬酯对11b-羟化酶具有低亲和力,因此肾上腺皮质功能抑制作用不明显㊂卡泊芬酯保留了依托咪酯的GABAAR激动药功能,具有镇静和心血管保护作用㊂与MOC-依托咪酯类似,卡泊芬酯的酯部分可以被酯酶水解形成相同羧酸代谢物㊂这种羧酸代谢产物易在肾功能损害的患者中累积㊂雷米马唑仑㊀雷米马唑仑是一种基于酯的BZDs衍生物,具有其母体化合物咪达唑仑和瑞芬太尼的特征㊂通过结合羧酸酯键实现瑞芬太尼的药代动力学特性,在体内可通过组织酯酶快速水解成无活性的羧酸代谢物㊂雷米马唑仑与GABAAR上的BZDs结合位点结合,以增强GABA的作用[12]㊂相对于BZDs,雷米马唑仑具有理想镇静药的诸多特性,特别是在手术室外的手术㊂Ⅰ期实验显示,与咪达唑仑比较,雷米马唑仑具有快速起效和快速恢复的特点㊂雷米马唑仑的药效可被氟马西尼完全逆转㊂在随机接受雷米马唑仑或咪达唑仑作为上消化道内镜检查镇静药的患者的Ⅱ期临床试验中,给予雷米马唑仑镇静时间较长,并且与咪达唑仑比较,手术成功率更高㊂已有许多III期实验的重点在研究使用雷米马唑仑作为结肠镜检查和支气管镜检查患者的镇静药[19]㊂雷米马唑仑的优点是它可以提供剂量依赖性镇静,催眠效应的快速恢复和输注后残余量较少㊂随着III期临床试验的开展,雷米马唑仑在未来的作用前景可能非常宽广㊂阿法沙龙/环糊精化合物㊀阿法沙龙是黄体酮及其代谢产物3α-羟基-5α-孕烷-20-酮(别孕烯醇酮)的神经类固醇类似物㊂阿法沙龙是GABAAR的激动药,具有镇静㊁麻醉㊁抗惊厥和神经保护作用㊂该药具有起效快㊁恢复快和较安全的特点,但伴有轻度心血管和呼吸抑制[20]㊂最近,阿法沙龙已经被配制在7-磺丁基醚β-环糊精中,该化合物是低过敏性的赋形剂,并且可用疏水性药物溶解后用于静脉注射㊂I期试验比较了阿法沙龙与丙泊酚的有效性和安全性,结论是这种新的水性制剂具有与其前身类似的药效,以及与丙泊酚相似的镇静作用,且认知功能恢复更迅速[21]㊂这种新化合物具有与丙泊酚相同的快速起效与快速恢复的优点,但并不会导致类似丙泊酚所产生的注射痛㊁心肺抑制和溶剂易污染的缺点[22⁃23]㊂小结与展望GABAAR激动药在麻醉和镇静中具有非常重要的作用,现有的GABAAR激动药在麻醉和镇静的作用已明确㊂尤其是丙泊酚已成为最受欢迎的麻醉诱导剂,并成为一种流行的镇静药㊂诸如硫喷妥钠和依托咪酯之类的药并不像丙泊酚那样被广泛地使用㊂现将有关GABAAR激动药药理学的知识纳入正在进行的药物开发中,开始基于母体化合物对新型GABAAR激动药的开发,而且雷米马唑仑㊁阿法沙龙等药物已经进行临床试验[21]㊂尽管这些药物中的许多药物仍处于研发或试验阶段,但这些新型药物可能具有接近理想镇静药物的许多特征,并且可能在未来麻醉和镇静中发挥越来越大的作用㊂参考文献[1]㊀KasaragodVB,SchindelinH.Structure⁃functionrelationshipsofglycineandGABAAreceptorsandtheirinterplaywiththescaffol⁃dingproteingephyrin.FrontMolNeurosci,2018,11:317.[2]㊀ShenZC,WuPF,WangF,etal.Gephyrinpalmitoylationinba⁃solateralamygdalamediatestheanxiolyticactionofbenzodiazepine.BiolPsychiatry,2019,85(3):202⁃213.[3]㊀JayakarSS,ZhouX,ChiaraDC,etal.Multiplepropofol⁃bindingsitesinaγ⁃aminobutyricacidtypeareceptor(GABAAR)iden⁃tifiedusingaphotoreactivepropofolanalog.JBiolChem,2014,289(40):27456⁃27468.[4]㊀AnsleyDM,RaedscheldersK,ChoiPT,etal.Propofolcardio⁃protectionforon⁃pumpaortocoronarybypasssurgeryinpatientswithtype2diabetesmellitus(PRO⁃TECTII):aphase2ran⁃domized⁃controlledtrial.CanJAnaesth,2016,63(4):442⁃453.[5]㊀HemphillS,McMenaminL,BellamyMC,etal.Propofolinfusionsyndrome:astructuredliteraturereviewandanalysisofpublishedcasereports.BrJAnaesth,2019,122(4):448⁃459.[6]㊀SuddockJT,CainMD.Barbituratetoxicity.StatPearls,TreasureIsland(FL)2019.[7]㊀WuB,JayakarSS,ZhouX,etal.Inhibitablephotolabelingbyneurosteroiddiazirineanalogintheβ3⁃Subunitofhumanhetereo⁃pentamerictypeAGABAreceptors.EurJMedChem,2019,162:810⁃824.[8]㊀张学康,胡茜,吴琼,等.熵指数指导下右美托咪定㊁丙泊酚及依托咪酯对脑功能区手术术中唤醒的影响.临床麻醉学杂志,2018,34(12):1184⁃1188.[9]㊀DevlinRJ,KalilD.Etomidateasaninductionagentinsepsis.CritCareNursClinNorthAm,2018,30(3):e1⁃e9.[10]㊀XieSN,YeH,LiJF,etal.SevofluraneneurotoxicityinneonatalratsisrelatedtoanincreaseintheGABAARα1/GABAARα2ratio.JNeurosciRes,2017,95(12):2367⁃2375.[11]㊀李佳静,季方兵,郑曼,等.全凭静脉麻醉与全程吸入麻醉对老年腹部手术患者心脏功能的影响.临床麻醉学杂志,2019,35(2):137⁃140.[12]㊀CornettEM,NovitchMB,BrunkAJ,etal.Newbenzodiazepinesforsedation.BestPractResClinAnaesthesiol,2018,32(2):149⁃164.[13]㊀NgBJ,LeCouteurDG,HilmerSN.Deprescribingbenzodiaz⁃epinesinolderpatients:impactofinterventionstargetingphysi⁃cians,pharmacists,andpatients.DrugsAging,2018,35(6):493⁃521.[14]㊀Dinis⁃OliveiraRJ.Metabolicprofilesofpropofolandfospropofol:clinicalandforensicinterpretativeaspects.BiomedResInt,2018:6852857.[15]㊀ShinDJ,GermannAL,CoveyDF,etal.AnalysisofGABAAre⁃ceptoractivationbycombinationsofagonistsactingatthesameordistinctbindingsites.MolPharmacol,2019,95(1):70⁃81.[16]㊀SearJW.Challengesofbringinganewsedativetomarket!CurrOpinAnaesthesiol,2018,31(4):423⁃430.[17]㊀PejoE,LiuJ,LinX,etal.Distincthypnoticrecoveriesafterin⁃fusionsofmethoxycarbonyletomidateandcyclopropylmethoxycar⁃bonylmetomidate:theroleofthemetabolite.AnesthAnalg,2016,122(4):1008⁃1014.[18]㊀ValkBI,AbsalomAR,MeyerP,etal.Safetyandclinicaleffectofi.v.infusionofcyclopropyl⁃methoxycarbonyletomidate(ABP⁃700),asoftanalogueofetomidate,inhealthysubjects.BrJAn⁃aesth,2018,120(6):1401⁃1411.[19]㊀BorkettKM,RiffDS,SchwartzHI,etal.APhaseIIa,random⁃ized,double⁃blindstudyofremimazolam(CNS7056)versusmi⁃dazolamforsedationinuppergastrointestinalendoscopy.AnesthAnalg,2015,120(4):771⁃780.[20]㊀GoodchildCS,SerraoJM,KolosovA,etal.Alphaxalonerefor⁃mulated:awater⁃solubleintravenousanestheticpreparationinsulfobutyl⁃ether⁃β⁃cyclodextrin.AnesthAnalg,2015,120(5):1025⁃1031.[21]㊀ZiembaAM,SzaboA,PierceDW,etal.Alphaxalonebindsininnertransmembraneβ+⁃α⁃interfacesofα1β3γ2γ⁃aminobutyricacidtypeareceptors.Anesthesiology,2018,128(2):338⁃351.[22]㊀MonagleJ,SiuL,WorrellJ,etal.Aphase1ctrialcomparingtheefficacyandsafetyofanewaqueousformulationofalphaxalonewithpropofol.AnesthAnalg,2015,121(4):914⁃924.[23]㊀WhiteheadMC,VanettenCL,JacobME,etal.Microbialintegrityofpreservative⁃freealfaxaloneinamultiple⁃usesystemfortwostorageconditionsandthreehandlingtechniques.AmJVetRes,2018,79(7):704⁃710.(收稿日期:20190107)㊃综述㊃近红外光谱脑氧饱和度监测的临床应用进展闵祥振㊀贾智勇㊀郭蕊㊀王南海㊀㊀DOI:10.12089/jca.2020.03.022基金项目:蚌埠医学院研究生科研创新计划资助立项项目(Byycx1850)作者单位:233000㊀安徽省蚌埠市,蚌埠医学院第一附属医院麻醉科通信作者:王南海,Email:wnhbb@126.com㊀㊀近些年,近红外光谱学(near⁃infraredspectroscopy,NIRS)监测患者局部脑氧饱和度(ScO2)技术应用越来越广泛,但是关于ScO2指导临床应用的综述却鲜有报道㊂本文就近红外光谱脑氧饱和度(NIRS⁃ScO2)监测在预测神经功能损伤㊁术后认知功能障碍(PND)的作用㊁心肺脑复苏(CPCR)中的应用以及各种可能对ScO2产生影响的因素等作一综述,为临床提供参考㊂ScO2的作用原理自1986年首次将NIRS用于术中监测患者的ScO2以来,临床利用NIRS监测患者ScO2的应用日益广泛[1]㊂ScO2监测运用了NIRS技术,其基本工作原理为:固定于左右眉弓上缘的NIRS探头发出近红外光谱依次穿过颅外皮肤颅骨后进入脑组织,处于不同氧合状态的血红蛋白吸收光谱的程度有差别,这种差异经过数字化处理就可以得到脑氧饱和度数值,其实质是根据脑组织血液中氧和血红蛋白和去氧血红蛋白比例得出数值,其测定的基本原理与SpO2的测定原理相同㊂NIRS⁃ScO2具有较高稳定性,适用血流动力学不稳定的患者,因为该技术不依赖于动脉脉搏,具有较高的稳定性,对于生命体征不稳定的患者(体温过低,血压过低,休克,甚至心脏骤停的患者),仍然可以获得较稳定的ScO2数值[2]㊂ScO2对脑灌注具有较高的敏感性,对心脏骤停㊁肝移植等血流动力学紊乱的患者具有重要意义㊂ScO2监测的影响因素ScO2的数值具有很大的个体差异性,这在很大程度上。

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