神经肽S对propofol和ketamine引起的大鼠慢波睡眠的抑制作用

麻醉和自然睡眠有许多明显的相似性,多数麻醉药产生的大脑皮质EEG spindle和(?)Idelta波活动分别标志睡眠起始和深度睡眠状态。已有的证据表明一些睡眠觉醒相关核团与麻醉过程密切相关,如下丘脑腹侧视前区GABA促眠神经元与下丘脑后部的组胺(histamine, HA)能和Orexin (Orx)能促觉醒神经元。一般麻醉药根据结合的靶点不同分为两种,即GABAA受体型和NMDA受体型,其典型代表分别为propofol和ketamine。神经肽S (neuropeptide S, NPS)及其受体(NPS-NPSR)系统是新发现的睡眠觉醒调节系统。我们前期研究表明NPS激活下丘脑HA和Orx能神经元促进觉醒,因此提出(?)"NPS-NPSR系统通过激活中枢觉醒系统可抑制麻醉药引起的睡眠”假说。本研究利用NPS及其受体拮抗剂[D-Val5]NPS研究NPS-NPSR系统对两种类型麻醉药引起的睡眠觉醒时相及EEG power spectra改变的作用。 方法： 运用翻正反射(loss of righting reflex, LORR)试验检测NPS侧脑室(ICV)注射对腹腔(IP)注射propofol (PT)或ketamine (KT)小鼠的LORR时间的影响,EEG和EMG记录解析ICV注射NPS对PT或KT大鼠睡眠觉醒时相的作用,NPSR拮抗剂[D-Val5]NPS ICV注射分析NPS对麻醉药引起的睡眠和LORR的作用是否被抑制,提示NPS-NPSR系统的作用机制。 结果： 1.与saline对照比较,ICV注射1nmol NPS减少少36.8%的PT (100mg/kg)小鼠LORR时间(2285±290s vs.1504±152s, p<0.05),但不影响propofol的诱导时间(298±47s vs.240±63s p>0.05); NPS1nmol减少46.1%的KT(100mg/kg)小鼠LORR时间(1516±139s vs.817±206s. p<0.05),但不影响ketamine的麻醉诱导时间(129±15s vs.96±15s, p>0.05)。20nmol [D-Val5]NPS单独ICV注射未延长PT和KT动物的LORR时间,但联合注射显著抑制NPS (1nmol)的觉醒作用(p<0.05)。 2.ICV注射saline的PT (50mg/kg)大鼠表现EEG delta (0.5-4Hz)活动增强为特征的慢波睡眠(slow wave sleep, S WS)约40min, ICV注射NPS (1-2nmol)呈剂量依赖性减少PT大鼠12.48%(28.35±2.23min vs.40.83±2.70min,p<0.05)和13.92%(26.9167±4.21min vs.40.83±2.70min, p<0.05)的SWS时间以及EEG delta活动,但不缩短SWS的潜伏期。各时相发生持续时间和次数分析表明NPS减少SWS的持续时间(从对照14.36±2.96min分别减少为7.97±1.35和7.94±1.]8min),但不改变发生次数。 3.ICV注射saline的KT (100mg/kg)大鼠表现EEG delta (0.5-4Hz)活动增强和theta (4.5-9Hz)活动中度增强为特征的SWS约41min, ICV注射NPS (1-5nmol)呈剂量依赖性减少PT大鼠23.37%(31.42±2.59min vs.41.00±3.91min, p<0.05)和：36.93%(25.85±4.56min vs.41.00±3.91min, p<0.05)的SWS时间,抑制EEG delta波活动而增强theta波活动,但不缩短SWS的潜伏期。各时相发生持续时间和次数分析表明NPS减少SWS的持续时间(从对照15.56±2.63min分别减少到9.31±1.08和9.80±1.01min(p<0.05)),但不改变发生次数。 4.NPS减少PT和KT引起的第1小时SWS,但不改变PT和KT大鼠12小时睡眠觉醒周期。 5.20nmol [D-Val5]NPS显著拮抗1nmol NPS在PT和KT大鼠的促醒作用,但单独给药并不延长SWS时间。 结论： NPS缩短PT和KT小鼠的LORR(?)时间以及大鼠的SWS时间,但不改变propofol和ketamine的作用潜伏期。NPS减少PT大鼠的EEG delta(?)活动时间,抑制KT大鼠的EEG delta活动却增强theta(?)活动,NPS减少PT和KT大鼠的SWS时间是通过减少其发生片段的持续时间而不减少其发生次数,NPSR拮抗剂抑制NPS的缩短麻醉药引起SWS的作用,上述结果证明GABAA受体型和NMDA受体型麻醉药引起的慢波睡眠的作用途径不同,NPS可经NPSR(?)激活不同的觉醒系统抑制麻醉药引起的慢波睡眠。