全身麻醉引起胃肠疾病的分子机制

如今,没有全身麻醉的手术程序是无法想象的。从种类繁多的全身麻醉剂中,静脉麻醉(如异丙酚、氯胺酮、芬太尼等)和吸入麻醉(如异氟烷、七氟烷、地氟烷等)都是医学上最常用的几种。然而,考虑到这类药物的分子作用机制,它们仍然存在许多谜团,了解这些机制对它们在外科手术中的安全有效使用至关重要。手术后,胃肠道的运动性通常会显著降低,至少部分原因是麻醉剂,但对这种不良反应的分子机制还没有深入的解释。术后麻痹性肠梗阻可使胃肠道正常协调推进运动中断2 - 7天,10% - 30%的腹部手术患者可发生此病,目前尚无有效和安全的药物治疗方法。

图1所示。总结了异氟醚(0.5 mM)对50 μM碳二醇(n=8) (A)或200 μM GTPγS (n=5) (B)引起的毒菌碱阳离子电流的影响。在每个细胞中,在对照峰响应(圆)和异氟醚最大抑制(方)处测量了稳态I-V关系。60 mV的归一化电流密度有统计学上的显著差异,如图C所示。

全身麻醉的主要目的是抑制中枢神经系统,从而导致无意识和完全丧失感觉。它们的分子靶标之一是质膜受体和离子通道,包括电压门控(如双孔域钾通道、钙钠通道)和配体门控(如五聚体配体门控离子通道,如烟碱乙酰胆碱受体、血清素受体(5-HT))3.甘氨酸受体),以及抑制性阴离子通道(GABA)一个).

瞬时受体电位(TRP)阳离子通道是一个多模态细胞传感器超家族,参与各种生理过程,从感觉信号的转导到钙离子的调节2 +和毫克2 +平衡等离子通道是目前出现的另一类重要的离子通道,对亚临床浓度的静脉和吸入麻醉剂都敏感。它们被各种各样的化学和物理刺激(如pH值、电压、温度、机械力等)激活。哺乳动物TRPC(一个由7个成员组成的亚家族(TRPC1-7))最近在控制平滑肌功能(在各种器官,如子宫、气道和胃肠道)中发挥了关键作用。

我们发现异氟醚可以抑制大鼠胃肠道平滑肌(mI)的毒蕈碱受体阳离子电流)作为主要副作用,导致肠道麻痹。心肌梗死乙酰胆碱是肠道中主要的副交感兴奋性神经递质,从肠运动神经元释放后,通常引起平滑肌膜去极化,从而代表了胃肠道胆碱能兴奋-收缩耦合的主要机制。简而言之,乙酰胆碱激活M2和毫克ydF4y2Ba3.毒蕈碱受体亚型,主要受体亚型存在于各种内脏平滑肌。胆碱能激发导致阳离子TRPC4通道打开,产生mI,其中TRPC4是主要贡献者。在这样一个复杂的系统中,毒蕈碱受体信号的破坏可能在多个水平上发生,从毒蕈碱受体、g蛋白、离子通道到Ca2 +新陈代谢和收缩器官。为了阐明异氟醚在这一复杂体系中的作用靶点,我们比较了它对M2和毫克ydF4y2Ba3.当毒蕈碱受体被绕过时,在TRPC4通道上。实验结果表明,临床相关浓度的异氟醚对TRPC4通道有显著的抑制作用,在有或没有毒蕈碱受体参与的情况下,目前的反应存在一些显著差异,但这种作用的复杂分子和单通道机制仍有待进一步研究。

图2所示。异氟醚对碳甾醇诱导的肠收缩的抑制作用。具有代表性的痕迹表明,在持续存在的氨基甲酸乙酯(50 μM)下,异氟烷(3 mM)应用后,回肠(A)或结肠(B)段响应于氨基甲酸乙酯(50 μM)的等距收缩。(C)显示异氟醚显著抑制碳甾醇诱导的平滑肌收缩的测量摘要。比较卡巴醇和异氟醚的最大张力水平(n=8)。

对麻醉药副作用的离子通道机制的深入了解将为不同通道如何受到影响提供新的见解,以及更好地理解通道功能改变如何影响胃肠道运动。这将为开发新的药物治疗方法来纠正全身麻醉引起的胃肠道疾病提供基础。

Dariia Dryn, Mariia Melnyk, Alexander V. Zholos
A.A. Bogomoletz生理学研究所,乌克兰基辅

出版

吸入麻醉药异氟醚抑制毒蕈碱阳离子电流和碳水酚诱导的胃肠道平滑肌收缩。
刘建军,刘建军,刘建军,刘建军
Eur J Pharmacol. 2018年2月5日

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