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鞘内注射士的宁对依托咪酯镇痛作用的影响

2011-01-15杨进国湖北医药学院附属东风医院麻醉科十堰442008

山西医科大学学报 2011年1期
关键词:扭体热板咪酯

冯 涛, 陈 虎, 陈 功, 杨进国 (湖北医药学院附属东风医院麻醉科, 十堰 442008)

鞘内注射士的宁对依托咪酯镇痛作用的影响

冯 涛, 陈 虎, 陈 功, 杨进国 (湖北医药学院附属东风医院麻醉科, 十堰 442008)

目的 初步探讨依托咪酯(etomidate,ET)的镇痛作用及鞘内注射甘氨酸受体(GlyR)阻断剂士的宁(Stry)对依托咪酯镇痛作用的影响。 方法 240只昆明种小鼠随机分为热板和扭体2大组,每大组再分Stry组、ET组和ET+Stry组3小组,各小组再按给予ET及Stry的剂量不同分为4亚组,各亚组小鼠10只。小鼠静脉注射生理盐水(NS)或不同剂量的ET后,鞘内注射人工脑脊液(aCSF)或不同剂量的Stry,在热板法和扭体法实验中分别观察小鼠热板法疼痛指数(pain threshold index in hot-plate test,HPPI)和扭体次数的变化。 结果 ET 0.5 mg/kg静脉注射对各组小鼠HPPI及扭体次数均无影响(P>0.05);ET 1.0,2.0 mg/kg静脉注射可增加各组小鼠 HPPI(P<0.05)及减少扭体次数(P<0.05);Stry 0.1,0.2 μg 鞘内注射对 ET+Stry亚组小鼠HPPI及扭体次数均无影响(P>0.05);Stry 0.4 μg鞘内注射能减少ET+Stry亚组小鼠的HPPI(P<0.05),但对Stry+ET亚组小鼠扭体次数无影响(P>0.05)。 结论 依托咪酯具有镇痛作用,且其在热板法和扭体法中产生的镇痛作用的机制是不相同的,前者可能与甘氨酸受体有关,而后者与甘氨酸受体的关系不大。

镇痛; 依托咪酯; 甘氨酸受体; 士的宁; 小鼠

依托咪酯(etomidate,ET)是一种催眠性静脉全麻药,具有起效快、时效短、对呼吸循环影响轻微等优点,临床上常用于全麻诱导发挥其镇静催眠作用,而ET有否镇痛作用目前少有报道。甘氨酸(glycine,Gly)是哺乳动物脑内重要的抑制性神经递质[1]。一般认为,大多数的全麻药都可以增强或模拟中枢抑制性递质甘氨酸的作用,并且通过激活甘氨酸受体(glycine receptor,GlyR)发挥镇痛作用,但尚未完全证实,且大多限于离体研究[2-5],而依托咪酯是否也有类似的作用目前研究尚少。本实验拟通过小鼠静脉注射不同剂量的依托咪酯后,鞘内注射不同剂量的甘氨酸受体(GlyR)阻断剂士的宁(Stry),在热板法和扭体法实验中分别观察小鼠热板法疼痛指数(pain threshold index in hot-plate test,HPPI)和扭体次数的变化,初步探讨ET是否具有镇痛作用及鞘内注射士的宁对依托咪酯镇痛作用的影响。

1 材料和方法

1.1 试剂及仪器 依托咪酯(江苏恩华药业集团有限公司,20091206),用生理盐水(NS)稀释成所需浓度;士的宁(Fluka公司),用人工脑脊液(artificial cerebral spinal fluid,aCSF)稀释成所需浓度。微量进样器(宁波,中国);恒温水浴箱(上海,中国)。

1.2 实验动物 昆明种小鼠,平均质量20-25 g,由湖北医药学院实验动物中心提供,动物合格证号(SCXK鄂)2003-0005。自由摄食饮水,实验前使动物熟悉实验室环境3 d,每日8:00-12:00在隔音环境中实验。

1.3 分组及处理 240只小鼠先随机分为热板和扭体2大组,每大组再分Stry组、ET组和ET+Stry组 3 小组。Stry组分 aCSF 组、Stry 0.1,0.2,0.4 μg 4 亚组;ET 组分 NS 组、ET 0.5,1.0,2.0 mg/kg 4 亚组;ET+Stry组分为 ET+aCSF组、ET+Stry 0.1,0.2,0.4 μg 4 亚组。各亚组小鼠 10 只。Stry 组鞘内注射aCSF或不同剂量的Stry;ET组静脉注射NS或不同剂量的ET(容积均为0.01 ml/g,注射时间10 s);ET+Stry组,首先鞘内注射aCSF或不同剂量的 Stry(容积均为 5 μl,注射时间 5 s,留针 25 s),5 min后静脉注射ET 2.0 mg/kg。各组小鼠末次给药后 5 min,行热板或扭体实验[6]。

1.4 热板实验 将小鼠置于恒温水浴箱(55±0.5)℃,记录从足部接触热板到开始舔后足的时间即热板法痛阈(pain threshold in hot-plate test,HPPT)。给药前每只小鼠测HPPT 2次,间隔5 min,取平均值为基础痛阈(basal HPPT)。剔除基础

HPPT>30 s或<5 s的小鼠。为避免足部烫伤,停留时间不超过60 s,超过60 s者,其HPPT记为60 s。观察各组小鼠给药后 5,15,25,35,45 min 的HPPT的变化。计算各组小鼠的热板疼痛指数(pain index in hot-plate test,HPPI),HPPI=HPPT/基础HPPT。

1.5 扭体实验 各组小鼠给药5 min后,腹腔注射0.6%冰醋酸0.01 ml/L,立即记录15 min内小鼠扭体次数(writhing times)。

1.6 统计学分析数据均采用±s表示,SPSS 13.0软件进行统计学处理,组内比较采用配对t检验,组间比较采用方差分析,P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 热板法

2.1.1 Stry对清醒小鼠 HPPI的影响 单纯 Stry组,各亚组间小鼠的HPPI无统计学意义(P>0.05,见表1)。

表1士的宁对清醒小鼠HPPI的影响±s,n=10)Tab 1Effect of Stry on the pain index in hot-plate test(HPPI)in conscious mice(±s,n=10)

表1士的宁对清醒小鼠HPPI的影响±s,n=10)Tab 1Effect of Stry on the pain index in hot-plate test(HPPI)in conscious mice(±s,n=10)

给药后5 min 15 min 25 min 35 min 45 min aCSF 组 - 1.00 1.01 ±0.21 1.02 ±0.29 1.04.±0.27 1.04 ±0组别 剂量/μg 基础值.26 1.03 ±0.25 Stry 组 0.1 1.00 1.02 ±0.17 1.06 ±0.42 1.05 ±0.35 1.07 ±0.43 1.06 ±0.24 0.2 1.00 1.05 ±0.30 1.03 ±0.30 1.05 ±0.31 1.04 ±0.29 1.00 ±0.13 0.4 1.00 0.96 ±0.32 0.97 ±0.22 1.01 ±0.28 1.00 ±0.22 0.97 ±0.23

2.1.2 ET对小鼠HPPI的影响 与NS亚组、基础HPPI相比,ET 0.5 mg/kg静脉注射对小鼠HPPI均无明显影响(P>0.05)。与 NS亚组相比,ET 1.0,2.0 mg/kg静脉注射5,15 min时均可增加小鼠的HPPI(P<0.01),25 min后均无明显差异(P>0.05);与基础 HPPI相比,ET1.0 mg/kg 静脉注射5,15 min时增加小鼠的 HPPI(P<0.01),25 min后无明显差异(P>0.05),ET 2.0 mg/kg静脉注射 5,15,25 min时增加小鼠的 HPPI(P<0.01),35 min后无明显差异(P>0.05,见表2)。

表2依托咪酯对小鼠HPPI的影响(±s,n=10)Tab 2Effect of etomidiate on the pain index in hot-plate test(HPPI)in mice(±s,n=10)

表2依托咪酯对小鼠HPPI的影响(±s,n=10)Tab 2Effect of etomidiate on the pain index in hot-plate test(HPPI)in mice(±s,n=10)

与 NS亚组比较,▲P <0.05,▲▲P <0.01;同组与基础 HPPI比较,*P <0.05,**P <0.01

组别 剂量/(mg/kg) 基础值给药后5 min 15 min 25 min 35 min 45 min NS组 - 1.00 1.02 ±0.24 1.05 ±0.38 1.07 ±0.36 1.04 ±0.26 1.04 ±0.21 ET 组 0.5 1.00 1.07 ±0.29 1.07 ±0.31 1.02 ±0.26 1.08 ±0.31 1.05 ±0.33 1.0 1.00 1.67 ±0.32**▲▲ 1.59 ±0.32**▲▲ 1.24 ±0.31 1.10 ±0.25 1.04 ±0.25 2.0 1.00 2.00 ±0.30**▲▲ 1.94 ±0.45**▲▲ 1.36 ±0.33**1.15 ±0.24 1.04 ±0.31

2.1.3 Stry对ET镇痛小鼠的HPPI影响 与ET+aCSF 亚组相比,Stry 0.1,0.2 μg 鞘内注射对 ET 镇痛小鼠的HPPI均无明显影响(P>0.05);Stry 0.4 μg鞘内注射在5 min时能够减少ET镇痛小鼠的HPPI(P<0.05),15 min后无明显差异(P>0.05);与基础 HPPI相比,Stry 0.1,0.2 μg 鞘内注射在 5,15,25 min增加小鼠 HPPI(P<0.05),35 min 后无明显差异(P>0.05),Stry 0.4 μg 则在 5,15 min 增加小鼠HPPI(P<0.05),25 min后无明显差异(P>0.05,见表 3)。

表3士的宁对依托咪酯镇痛小鼠的HPPI影响(±s,n=10)Tab 3Effect of Stry on the pain index in hot-plate test(HPPI)in etomidiate-treated mice(±s,n=10)

表3士的宁对依托咪酯镇痛小鼠的HPPI影响(±s,n=10)Tab 3Effect of Stry on the pain index in hot-plate test(HPPI)in etomidiate-treated mice(±s,n=10)

与 ET+aCSF亚组比较,▲P <0.05,▲▲P<0.01;同组与基础值比较,*P <0.05,**P <0.01

给药后5 min 15 min 25 min 35 min 45 min ET+aCSF - 1.00 2.13 ±0.43** 1.96 ±0.48** 1.40 ±0.32**组别 剂量/μg 基础值1.17 ±0.19 1.03 ±0.23 ET+Stry 0.1 1.00 2.02 ±0.24** 1.93 ±0.27** 1.37 ±0.17** 1.15 ±0.25 1.04 ±0.21 0.2 1.00 1.99 ±0.26** 1.91 ±0.41** 1.40 ±0.30** 1.17 ±0.20 1.06 ±0.34 0.4 1.00 1.69 ±0.32▲** 1.68 ±0.43**1.28 ±0.31 1.15 ±0.31 1.04 ±0.35

2.2 扭体法 Stry组内各亚组小鼠的扭体次数相似(P>0.05);在 ET 组内,与 NS亚组相比,ET 0.5 mg/kg亚组小鼠扭体次数无明显变化(P>0.05),ET 1.0,2.0 mg/kg亚组小鼠的扭体次数减少(P<0.01);在 ET+Stry组内,与 ET+aCSF亚组相比,Stry 0.1,0.2,0.4 μg 鞘内注射对 ET 镇痛小鼠的扭体次数均无明显影响(P>0.05,见表4)。

表4 士的宁、依托咪酯对小鼠扭体次数及士的宁对依托咪酯镇痛小鼠扭体次数的影响(±s,n=10)Tab 4 Effects of Stry and etomidiate on writhing times of mice and effects of Stry on writhing times of etomidiate-treated mice(±s,n=10)

表4 士的宁、依托咪酯对小鼠扭体次数及士的宁对依托咪酯镇痛小鼠扭体次数的影响(±s,n=10)Tab 4 Effects of Stry and etomidiate on writhing times of mice and effects of Stry on writhing times of etomidiate-treated mice(±s,n=10)

ET组内与 NS亚组比较,**P <0.01

组别 亚组 扭体次数Stry组aCSF 43±11 0.1 μg 48 ±12 0.2 μg 43 ±8 0.4 μg 42 ±12 ET组 NS 43±10 0.5 mg/kg 39 ±7 1.0 mg/kg 24 ±6**2.0 mg/kg 18 ±5**ET+Stry组 ET+aCSF 16±6 0.1 μg 19 ±7 0.2 μg 20 ±6 0.4 μg 21±5

3 讨论

依托咪酯是咪唑类衍生物,安全性大,是麻醉诱导常用的药物之一。传统的观念认为依托咪酯为非巴比妥类静脉镇静催眠药,其作用机制可能与兴奋γ-氨基丁酸(GABAA)受体、抑制电压依赖性钙通道和N-甲基 -D-天冬氨酸(NMDA)受体有关[7],而依托咪酯是否具有镇痛作用及其作用机制目前少见报道,为了研究依托咪酯是否具有镇痛作用,本实验中我们选用了热板法和扭体法二种疼痛模型进行研究。热板法中动物的舔后足和跳跃均被认为是经脊髓上中枢整合后的行为,热板法对小鼠几乎不引起组织损伤,可以多次测量,因此可用于研究药物的起效时间和时效关系。扭体法是将一定量的化学刺激物质注入小鼠腹腔内,刺激内脏神经末梢,引起致痛物质释放,引起深部较大面积较长时间的炎性疼痛,致使小鼠出现扭体反应,其特点是易于发现较弱的镇痛作用[7]。本实验发现依托咪酯可剂量依赖地增加热板小鼠HPPI,并减少小鼠扭体次数,说明依托咪酯对物理热刺激及化学刺激均有镇痛作用,从而加深了我们对依托咪酯的认识,并对临床用药具有一定的参考价值。

士的宁是甘氨酸受体(glycine receptor,GlyR)阻断剂,GlyR是中枢神经系统中的重要抑制性门控离子通道受体[8],GlyR激活引起的Cl-内流可使突触后膜超极化,神经元兴奋性降低;反之,GlyR阻断则会使神经元兴奋性增高。本实验中发现士的宁0.1,0.2 μg鞘内注射不能拮抗依托咪酯的镇痛作用,这可能与士的宁剂量太小未充分阻断甘氨酸受体有关;而士的宁0.4 μg鞘内注射可减少依托咪酯镇痛小鼠HPPI,说明依托咪酯对物理热刺激产生的镇痛作用与甘氨酸受体有关;而鞘内注射不同剂量士的宁对依托咪酯镇痛小鼠扭体次数无明显影响,提示依托咪酯对化学性刺激产生的镇痛作用与甘氨酸受体关系不大,说明依托咪酯除通过作用于甘氨酸受体外尚有其他途径发挥镇痛作用,其具体机制还有待进一步研究。

[1] Milutinovic PS,Yang L,Cantor RS,et al.Anesthetic-like modulation of a gamma-aminobutyric acid type A,strychnine-sensitive glycine,and N-methyl-d-aspartate receptors by coreleased neurotransmitters[J].Anesth Analg,2007,105(2):386 -392.

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[6] 宋必卫,徐叔云,马传庚,等.小鼠热板法[M]//徐叔云,卞如濂,陈修.药理实验方法学.3版.北京:人民卫生出版社,2002:886 -887,882 -883,893.

[7] 秦晓辉,米卫东,张宏.依托咪酯对神经元缺氧损伤的保护及其作用机制[J].中国药理学通报,2006,22(10):1202 -1205.

[8] Zeller A,Jurd R,Lambert S,et al.Inhibitory ligand-gated ion channels as substrates for general anesthetic actions[J].Handb Exp Pharmacol,2008,182:31 -51.

Effects of intrathecal injection of strychnine on analgesic effect of etomidate in mice

FENG Tao,CHEN Hu,CHEN Gong,YANG Jin-guo(Dept of Anesthesiology,Affiliated Dongfeng Hospital of Hubei Medical College,Shiyan 442008,China)

ObjectiveTo investigate the analgesic effect of etomidate(ET),and to explore the effects of intrathecal injection of strychnine(Stry)on analgesic effect of etomidate in mice.MethodsTwo hundred and forty Kunming mice were randomly divided into two groups:hot-plate group and writhing group,each group was randomly divided into three subgroups:Stry group,ET group and Stry+ET group,and then each subgroup was divided into four subgroups(n=10 each group)according to different doses of etomidate or strychnine.Etomiate was intravenously injected and strychnine was intrathecally injected after the etomidate injection.Then hot-plate test and acetic acid-induced writhing test were employed to evaluate the pain index in hot-plate test(HPPI)and the writhing times.ResultsEtomidate 0.5 mg/kg had no effect on HPPI and writhing times in mice(P>0.05),while etomidate 1.0 mg/kg and 2.0 mg/kg increased the HPPI(P<0.05)and decreased the writhing times(P<0.05).Strychnine 0.1 μg and 0.2 μg had no effect on HPPI and writhing times in mice in Stry+ET group(P>0.05),while strychnine 0.4 μg decreased the HPPI(P<0.05)but had no effects on writhing times(P>0.05).ConclusionEtomidate has analgesic effect and its mechanism may be different in hot-plate test and acetic acid-induced writhing test.The former may exert the effects through glycine receptor,but the latter is not related to glycine receptor.

analgesia;etomidate;glycine receptor;strychnine;mice

R614

A

1007 -6611(2011)01 -0018 -04

10.3969/J.ISSN.1007 -6611.2011.01.005

冯涛,男,1979-09生,硕士,主治医师,E-mail:greathare@163.com.

2010-11-08]

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