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鹿特异性复合麻醉剂对大鼠大脑皮层Na+—K+—ATP酶活性的影响

2016-11-19冯雪付连军林博

湖北农业科学 2016年4期

冯雪 付连军 林博 等

摘要:通过测定鹿特异性复合麻醉剂麻醉下大鼠大脑皮层Na+-K+-ATP酶活性的变化,探讨了其麻醉与大鼠大脑皮层Na+-K+-ATP酶的关系。将32只纯种SD大鼠随机分成对照组、诱导组、麻醉组和催醒组,对照组大鼠按30 mL/kg体重腹腔注射生理盐水,其余各组按30 mg/kg体重腹腔注射鹿特异性复合麻醉剂,于各时间点冰上采集各组大鼠大脑皮层,采用比色法测定其Na+-K+-ATP酶活性。结果显示,药物作用后大鼠大脑皮层Na+-K+-ATP酶活性显著低于对照组(P<0.05或P<0.01)。该结果提示大鼠大脑皮层Na+-K+-ATP酶活性变化与鹿特异性复合麻醉剂的麻醉作用具有相关性。

关键词:鹿特异性复合麻醉剂;大鼠;大脑皮层;Na+-K+-ATP酶

中图分类号:S859.79+1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)04-0964-02

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.04.037

Effects of Specificity Anesthetic for Deer on Na+-K+-ATPase Activity

in Cerebral Cortex of Rats

FENG Xue, FU Lian-jun, LIN Bo, CHANG Nai-yuan, LI Jing-cheng, LI Wen-xuan, YIN Bai-shuang

(Department of Animal Medicine, Jilin Agricultural Science and Technology, Jilin 132101,Jilin,China)

Abstract: This experiment was aimed to determine the activity of Na+-K+-ATPase in rats' cerebral cortex region and investigate the relationship between specificity anesthetic for deer and Na+-K+-ATPase in cerebral cortex. 32 SD rats were randomly divided into control group, induction group, anesthesia group and the wake group. Rats of the control were injected with saline(30 mL/kg),rats of the other group were injected with drug (30 mg/kg). The samples of cerebral cortex in different period were separated and the activities of Na+-K+-ATPase were determined by using colorimetry methods. The results showed that the activities of Na+-K+-ATPase in cerebral cortex after administration were decreased obviously compared with that in the control group(P<0.05 or P<0.01). It indicated that the changes of the activity of Na+-K+-ATPase in the cerebral cortex were correlated with the specificity anesthetic for deer.

Key words: specificity anesthetic for deer; rats; cerebral cortex; Na+-K+-ATPase

在哺乳动物脑组织中Na+-K+-ATP酶含量丰富,该酶在维持神经细胞的兴奋性、传导性及调节神经递质代谢等方面发挥着重要作用[1]。动物在麻醉过程中脑组织神经细胞处于抑制状态,神经细胞的转导作用受阻。过去的研究表明,多种麻醉药物均可引起跨膜信号转导系统中Na+-K+-ATP酶活性降低,从而调节细胞内Ca2+浓度,控制神经递质的释放,抑制神经细胞之间及神经细胞与肌肉或腺体细胞之间的兴奋传递,产生麻醉现象[2]。鹿特异性复合麻醉剂是吉林农业科技学院动物外科学教研室自行研制成功的以赛拉嗪、替来他明及强痛宁为主要成分的鹿专属复合麻醉剂,临床应用麻醉效果显著,对鹿的生理指标影响轻微,无副作用。本试验通过研究鹿特异性复合麻醉剂对大鼠大脑皮层Na+-K+-ATP酶活性的影响,以初步探讨其全麻作用的跨膜信号转导机制。

1 材料与方法

1.1 试验动物

32只纯种SD大鼠,雌雄兼备,体重(180±20) g,购于吉林大学实验动物中心,实验室环境下饲养2周后进行试验。

1.2 试验药品及试剂

鹿特异性复合麻醉剂(噻啦嗪∶替来他明∶强痛宁=0.90∶0.82∶0.26,吉林农业科技学院动物外科学教研室自行研制);Na+-K+-ATP酶测定试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20130821),考马斯亮蓝蛋白质含量测定试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20130816)。

1.3 样品采集与处理

对照组大鼠按30 mL/kg体重腹腔注射生理盐水,其余各组按30 mg/kg体重腹腔注射鹿特异性复合麻醉剂,分别于诱导期、麻醉期和催醒期断头取脑,分离大脑皮层,称重后置于10倍体积的生理盐水介质中匀浆,1 000 r/min 离心10 min,收集上清液,沉淀用预冷的生理盐水混悬后再次1 000 r/min 离心10 min,收集上清液,合并两次上清液,然后以17 000 r/min 离心55 min,弃去上清液。

1.4 检测方法

利用比色法测定Na+-K+-ATP酶活性。按考马斯亮蓝法测定蛋白质含量。

酶活力测定:酶活力以每小时每毫克组织蛋白分解ATP产生1 μmol无机磷的量为1个ATP酶活力单位。即微摩尔分子磷/毫克蛋白·小时[μmol

Pi/mg(prot)·h]。

1.5 试验数据的分析与统计

应用SPSS 16.0软件对试验数据进行分析,Microsoft Excel 2003 对试验数据制图。

2 结果与分析

试验结果见图1。由图1可见,大鼠腹腔注射鹿特异性复合麻醉剂后诱导期大脑皮层Na+-K+-ATP 酶活力显著低于对照组(P<0.05);麻醉期和催醒期大鼠大脑皮层Na+-K+-ATP 酶活力与对照组比较差异极显著(P<0.01)。

3 讨论

全麻状态下动物的意识消失主要由大脑皮层抑制所致,各种感觉及来自大脑、小脑、脊髓及颅神经的冲动首先在网状结构汇集并进行信号处理,然后通过上行通路与丘脑及下丘脑(与醒觉及痛觉有关)中的各神经核群发生联系,最终对大脑皮层的活动产生影响[3,4]。张宇等[5]研究指出Na+-K+-ATP酶活性的降低影响了突触的电化学传递,氯胺酮、静松灵以及复合麻醉剂对小型猪不同脑区中Na+-K+-ATP酶活性的抑制是其产生麻醉作用的主要原因之一[6];范宏刚等[7]研究发现小型猪复合麻醉剂的全麻作用与抑制大脑皮层、小脑等脑区突触体Na+-K+-ATP酶活性相关;高利等[2]研究提出噻拉嗪对山羊麻醉的作用机制可能与抑制跨膜信号转导系统中Na+-K+-ATP酶活性有关。

本研究发现,鹿特异性复合麻醉剂抑制大鼠大脑皮层Na+-K+-ATP酶的活性,使动作电位在峰电流期间产生的膜外高K+和膜内高Na+的状态不能及时消除,导致动作电位后时相电位时程延长,细胞的相对不应期延长,兴奋性阈值增高,引起受抑制区域所支配的各项生理功能暂时性丧失或减退,产生麻醉效应。

4 结论

本研究结果表明,鹿特异性复合麻醉剂抑制大鼠大脑皮层Na+-K+-ATP酶活性可能是其产生麻醉作用的机理之一。

参考文献:

[1] TAMURA M,HORI S, NAKAGAWA H. Lactobacillus rhamnosus JCM 2771: Impact on metabolism of isoflavonoids in the fecal flora from a male equol producer[J]. Curr Microbiol,2011, 62(5):1632-1637.

[2] 高 利,张 宇,魏成威,等.噻拉嗪对山羊不同脑区ATP酶活性的影响[J].中国兽医杂志,2014,50(11):90-92.

[3] RESENDES M C,KALOQEROS G,PHILP R B. Pressure antagonism of nitrous oxide depression of intracellular calcium in a neuroblastoma cell line[J]. Undersea Hyperb Med,1996,23(1): 27-30.

[4] SAITO S,FUJITA T. Effects of inhalational anesthetics on biochemical events in growing neuronal tips[J]. Anesthesiology, 1993,79(6):1338-1347.

[5] 张 宇,魏成威,刘本君,等.2,6二甲苯胺噻嗪麻醉对大鼠大脑皮层、丘脑和海马ATP酶活性的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2013(11):135-137.

[6] 张 宇.氯胺酮复合麻醉剂对小型猪中枢神经NO-cGMP等信号通路的影响[D].哈尔滨:东北农业大学,2013.

[7] 范宏刚,冀 伟,郭凤铭,等.小型猪复合麻醉剂对大鼠不同脑区突触体Na+,K+-ATP酶活性的影响[J].畜牧与兽医,2013,45(9):31-34.