周 芳
(徐州醫學院護理學院,江蘇 徐州 221002)
褪黑素(melatonin,MT)主要由松果體分泌,故又名松果體素。褪黑素的合成受視交叉上核(suprachiasmatic nuclei,SCN)控制[1]。SCN控制著體溫和褪黑素分泌的晝夜節律。外周褪黑素水平可以反映機體活動的晝夜節律,比如工作時間晝夜顛倒,時區更換都伴隨血清褪黑素水平的變化[2],因此血清褪黑素水平已經被作為反映生物節律的生物學標記物[3]。
全身麻醉對機體生物節律影響較大,比如全身麻醉患者的術后睡眠紊亂等[4]。丙泊芬是臨床常用的全身麻醉藥之一,研究表明丙泊芬可能是全身麻醉后生物節律變化的原因之一[5-6]。但是,由于臨床上不可能單獨使用丙泊芬對患者進行麻醉而無法排除其他藥物對對生物節律的影響,因此作者采用大鼠單獨丙泊芬麻醉模型探討丙泊芬麻醉對大鼠外周褪黑素分泌節律的影響,以期為治療術后睡眠紊亂提供新思路。
1.1 材料
1.1.1 實驗動物 SD大鼠,雄性,250~290g,清潔級,由徐州醫學院動物中心提供。自由飲食,室溫22~24℃,實驗開始前大鼠置于12h/12h晝夜節律環境適應3周。
1.1.2 實驗試劑 丙泊芬采用西安力邦制藥的力蒙欣(200 mg/20mL),批準文號H19990282。10%脂肪乳購自華瑞制藥(相當于丙泊芬溶劑)。大鼠麻醉劑量為120mg/kg,麻醉30 min后所有大鼠均可在25~30min內蘇醒,超時動物剔除。
1.2 方法
1.2.1 實驗分組 SD大鼠,雄性,162只,隨機分為對照組(分褪黑素分泌高峰后1、3、6、9、12、15、18、21、24h共9個亞組,每個亞組6只鼠),脂肪乳組(分為給藥后1、3、6、9、12、15、18、21、24h共9個亞組,每個亞組6只鼠)和丙泊芬組(分為麻醉后1、3、6、9、12、15、18、21、24h共9個亞組,每個亞組6只鼠),對照組不予處理,其余兩組在暗節律開始后3h分別單次腹腔注射脂肪乳或丙泊芬(120mg/kg)麻醉30min,觀察丙泊芬麻醉對大鼠不同時間點血清褪黑色水平的影響;并對結果行余弦分析觀察對分泌周期的影響。
1.2.2 褪黑素檢測方法 實驗動物在對應時間點斷頭處死,取主動脈血,4℃離心(4000g,15min),所得血清置于-80℃冰箱保存或進行分析。按照Brown等[7]描述的方法,經二氯甲烷濃縮后用特異性兔抗血清和125I標記的褪黑素示蹤劑行放射免疫測定。每個樣本取200μL用于測定。
1.3 統計學處理 采用SPSS13.0統計軟件進行分析,所有數據采用表示。組間比較采用雙因素方差分析,兩兩比較用q檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
丙泊芬麻醉可雙向調節血清中褪黑素表達水平。本研究發現,與對照組或脂肪乳組比較在黑暗節律開始后3h時間點行丙泊芬全身麻醉可以明顯降低SD大鼠蘇醒后血清中褪黑素水平,并且可以持續至少3h(P<0.05),但是從21h開始血清中褪黑素水平較對照組和脂肪乳組明顯升高(P<0.05),并且可持續至24h。見圖1。

圖1 丙泊芬麻醉對大鼠血清褪黑素水平的影響
在現有實驗條件下,本研究發現腹腔注射丙泊芬全身麻醉可以影響血清褪黑素的表達量,且隨時間推移呈雙向性。
大量臨床研究顯示,全身麻醉可以影響褪黑素的分泌量和分泌節律,但是結論不盡一致。如子宮切除術后第1天夜里患者血清褪黑素水平會明顯降低[8]。行戊巴比妥鈉或異氟醚麻醉的整形外科患者術后第1天夜里血清中褪黑素代謝產物6-羥基硫酸褪黑素(6-sulfatoxymelatonin,6-S褪黑素)水平明顯降低[9]。但是也有研究發現,全身麻醉期間褪黑素的分泌量增加,甚至可以持續至術后8h[10];戊巴比妥鈉和咪噠唑侖可能對兒童患者褪黑素分泌量沒有影響[11]。出現上述差異的原因可能是臨床上全身麻醉都是與手術一起完成的,且會復合運用多種藥物,因此無法客觀評價單一藥物對褪黑素分泌的影響。因此,有必要探討全身麻醉后患者血清褪黑素變化是由某種藥物單獨作用還是多種藥物和手術后復合作用的結果,本研究采用單純腹腔注射丙泊芬全身麻醉模型,有效地排除了影響因素,只考察丙泊芬全身麻醉對血清褪黑素水平的影響。
研究發現,褪黑素存在明顯的分泌節律,在嚙齒類動物按照12h/12h的光/暗節律計算,在暗節律開始的前幾個小時血清褪黑素水平逐漸升至最高水平,在光節律開始時降低至最低水平[12]。
在丙泊芬全身麻醉蘇醒后的3h內,血清中褪黑素含量明顯降低,而在21h后褪黑素含量較對照動物明顯增加。丙泊芬是臨床上常用的全身麻醉藥,主要通過作用于腦內的γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)系統發揮作用,GABA 系統在腦內表達豐富,其中包括SCN區[13]。研究發現,SCN區GABA系統參與調節松果體褪黑素的分泌,在光節律階段給予GABA能減少褪黑素的分泌,在暗節律階段給予GABA能增加褪黑素分泌[14]。所以出現上述結果可能是丙泊芬影響了腦內SCN區GABA的釋放與不同光暗節律相互作用的結果。雖然本研究發現丙泊芬可以調節血清褪黑素水平,但丙泊芬是否會影響褪黑素的合成,以及對褪黑素分泌周期長短的影響仍有待進一步研究。
綜上所述,丙泊芬麻醉可雙向調節血清褪黑素的分泌量,且與生物周期密切相關。本研究不但證實了血清褪黑素是生物節律生化標志物的理論,也為臨床診斷和治療麻醉后睡眠紊亂提供了新的思路。
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