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基本信息
- 項目名稱：
- 氯胺酮對大鼠藍(lán)斑核和內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)Fos蛋白表達(dá)的影響
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本研究為應(yīng)用基礎(chǔ)研究。該研究采用整體動物行為學(xué)觀測和腦組織水平的分子生物學(xué)蛋白定量技術(shù)相結(jié)合的方法，檢測氯胺酮處理后運動行為、刻板行為的改變，以及藍(lán)斑核和內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)兩腦區(qū)的關(guān)鍵蛋白Fos的表達(dá)改變。結(jié)果顯示氯胺酮組大鼠出現(xiàn)熱痛鎮(zhèn)痛和運動亢進(jìn)、刻板行為，伴有LC和mPFC的Fos蛋白表達(dá)增加。結(jié)論為氯胺酮可引起熱痛鎮(zhèn)痛效應(yīng)和行為異常，伴有LC和mPFC的Fos蛋白表達(dá)增加。
- 詳細(xì)介紹：
- 氯胺酮是一種臨床常用的靜脈麻醉藥，也是被最為濫用的毒品之一（俗稱K粉），但至今其作用機(jī)理及中樞定位仍未有定論。既往關(guān)于氯胺酮中樞作用部位的研究多集中在丘腦、大腦皮層和邊緣系統(tǒng)等部位，在LC和mPFC等方面的研究較少，但大量研究證實LC和mPFC與疼痛的情緒成分調(diào)制有關(guān)。而又有研究發(fā)現(xiàn)氯胺酮的鎮(zhèn)痛效應(yīng)主要與阻滯痛覺的情緒成分有關(guān)，而對身體感覺成分的影響較小。考慮到LC是腦干核團(tuán)的重要部分，而mPFC與情感、情緒變化和認(rèn)知的關(guān)系極為密切，我們試圖證實氯胺酮的復(fù)雜藥理學(xué)效應(yīng)是否與這兩腦區(qū)存在著一定關(guān)系。c-fos基因是一種即早基因，它的表達(dá)產(chǎn)物—Fos蛋白是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，可以作為神經(jīng)元激活的標(biāo)志，這一發(fā)現(xiàn)給氯胺酮的中樞作用部位的研究帶來新的方法。 本實驗?zāi)康臑闄z測氯胺酮對大鼠藍(lán)斑核（locus coeruleus，LC）和內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)（medial prefrontal cortex，mPFC）處Fos蛋白表達(dá)的影響。實驗分為兩組：氯胺酮組和對照組，觀測大鼠腹腔注射氯胺酮注射液（100mg/kg）120min內(nèi)的行為學(xué)變化和第120min時的熱痛閾值的變化，然后采用Western blotting方法檢測第120min時LC和mPFC腦區(qū)Fos蛋白的表達(dá)水平。結(jié)果表明氯胺酮組大鼠出現(xiàn)熱痛鎮(zhèn)痛和運動亢進(jìn)、刻板行為，伴有LC和mPFC的Fos蛋白表達(dá)增加。結(jié)論為氯胺酮可引起熱痛鎮(zhèn)痛效應(yīng)和行為異常，伴有LC和mPFC的Fos蛋白表達(dá)增加。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：檢測氯胺酮對大鼠熱痛閾值和行為學(xué)及藍(lán)斑核（LC）和內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)（mPFC）處Fos蛋白表達(dá)的影響。 基本思路：氯胺酮組腹腔注射氯胺酮注射液100mg/kg，對照組注射等量生理鹽水。觀測大鼠用藥120min內(nèi)的行為學(xué)變化和第120min時的熱痛閾值；并采用Western blotting方法檢測用藥第120min時LC和mPFC腦區(qū)Fos蛋白的表達(dá)水平。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 我們在仔細(xì)查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，經(jīng)過認(rèn)真預(yù)實驗后立題。課題被立為濰坊醫(yī)學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新基金重點項目（編號KX2009012）。該研究采用整體動物行為學(xué)觀測和腦組織水平的分子生物學(xué)蛋白定量技術(shù)相結(jié)合的方法，通過檢測氯胺酮處理后運動行為、刻板行為的改變，以及關(guān)鍵蛋白Fos的表達(dá)改變，在國內(nèi)首次報道了氯胺酮與LC和mPFC兩個腦區(qū)的Fos改變有關(guān)。該課題研究方法科學(xué)，數(shù)據(jù)真實，結(jié)論可靠。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 我們研究表明：腹腔注射大劑量氯胺酮（100mg/kg）后第120min時大鼠的熱痛閾值明顯升高，伴有運動亢進(jìn)、刻板行為，同時還發(fā)現(xiàn)LC和mPFC處Fos蛋白的表達(dá)明顯增多。本研究有助于理解氯胺酮的特殊藥理學(xué)效應(yīng)，同時為氯胺酮作用的中樞定位研究提供一定的線索，為進(jìn)一步研發(fā)特異性更好的全麻藥物積累實驗資料。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 摘要 目的 檢測氯胺酮對大鼠藍(lán)斑核（locus coeruleus，LC）和內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)（medial prefrontal cortex，mPFC）處Fos蛋白表達(dá)的影響。 方法 24只Wistar大鼠隨機(jī)分為4組（n=6）：對照1組、2組（C1組、C2組），氯胺酮1組、2組（K1組、K2組），分別腹腔注射生理鹽水，氯胺酮100mg/kg。C1組和K1組用于檢測大鼠用藥120min內(nèi)的行為學(xué)變化和第120min時的熱痛閾值；C2組和K2組用于通過Western blotting方法檢測用藥第120min時，LC和mPFC腦區(qū)Fos蛋白的表達(dá)水平。結(jié)果 K1組較C1組熱痛閾值明顯升高（P<0.05）和運動亢進(jìn)、刻板行為（P<0.01）。K2組較C2組LC和mPFC處Fos蛋白表達(dá)均明顯增多（P<0.05和P<0.01）。 結(jié)論 氯胺酮可引起熱痛鎮(zhèn)痛效應(yīng)和行為異常，伴有LC和mPFC的Fos蛋白表達(dá)增加。
獲獎情況
- 論文《氯胺酮對大鼠藍(lán)斑核和內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)Fos蛋白表達(dá)的影響》已投稿至《中國疼痛醫(yī)學(xué)雜志》，復(fù)審中。
鑒定結(jié)果
- 該課題通過了濰坊醫(yī)學(xué)院專家的鑒定，被立為濰坊醫(yī)學(xué)院2009年大學(xué)生科技創(chuàng)新基金重點項目（編號KX2009012）
參考文獻(xiàn)
- 1.諸葛啟釧，主譯．大鼠腦立體定位圖譜．第3版，北京：人民衛(wèi)生出版社，2005：(70-79，119~124). 2.張健，陳萍．氯胺酮中樞藥理作用的定位研究．醫(yī)學(xué)綜述，2003，9(9)：576~577. 3.Lehner M, Taracha E, Skorzewska A, et al. Sensitivity to pain and c-fos expression in brain structures in rats. Neurosci Lett, 2004, 370(1): 74~79. 4.Blokland A, Lieben C, Deutz NE. Anxiogenic and depressive-like effects, but no cognitive deficits, after repeated moderate tryptophan depletion in the rat. J Psychopharmacol, 2002, 16(1): 39~49. 5.Watanabe M, Yoshikawa M, Takeyama K, et al. Subchronic administration of ketamine decreases the mRNA expression of serine racemase in rat brain. Tokai J Exp Clin Med, 2010, 35(4): 137~143. 6.Zaki J, Ochsner KN, Hanelin J, et al. Different circuits for different pain: patterns of functional connectivity reveal distinct networks for processing pain in self and others. Soc Neurosci, 2007, 2(3-4): 276~291.
同類課題研究水平概述
- 氯胺酮是一種臨床常用的靜脈麻醉藥，具有鎮(zhèn)痛效果好，對呼吸和循環(huán)功能抑制輕，亞麻醉量有強(qiáng)效鎮(zhèn)痛效應(yīng)等優(yōu)點，但是它產(chǎn)生的精神副作用限制了其臨床應(yīng)用。氯胺酮因其復(fù)雜的作用機(jī)制使研究者們始終對它保持著濃厚的興趣，雖然近年來隨著分子生物學(xué)技術(shù)，電生理技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得氯胺酮的中樞作用機(jī)制與定位研究有了長足的進(jìn)步，但是其中樞作用部位及作用機(jī)理仍未有定論。既往關(guān)于氯胺酮中樞作用部位的研究多集中在丘腦、大腦皮層和邊緣系統(tǒng)等部位，較少涉及到LC和mPFC這兩腦區(qū)。 大量研究證明這兩腦區(qū)與疼痛調(diào)制關(guān)系密切。LC與情緒、行為及意識狀態(tài)有關(guān)，在痛覺傳遞、調(diào)控和針刺鎮(zhèn)痛過程中起著重要作用。mPFC與痛覺調(diào)制系統(tǒng)有著廣泛的聯(lián)系，能傳導(dǎo)疼痛中不愉快的情緒成分，是內(nèi)源性痛覺過敏調(diào)制系統(tǒng)的重要組成部分。同時有研究發(fā)現(xiàn)氯胺酮的鎮(zhèn)痛效應(yīng)主要與阻滯痛覺的情緒成分有關(guān)，而對身體感覺成分的影響較小。研究發(fā)現(xiàn)，c-fos基因的表達(dá)可以作為神經(jīng)元激活的標(biāo)志，其表達(dá)產(chǎn)物為Fos蛋白。近年來，這一發(fā)現(xiàn)常被用于神經(jīng)系統(tǒng)的定位研究，也給氯胺酮的中樞作用部位的研究帶來新的方法。 本研究選擇LC和mPFC作為研究對象，采用Western blotting技術(shù)檢測氯胺酮對大鼠LC和mPFC處神經(jīng)元Fos蛋白的變化，并觀測大鼠腹腔注射氯胺酮注射液120min內(nèi)的行為學(xué)變化和第120min時的熱痛閾值。本研究有助于理解氯胺酮的特殊藥理學(xué)效應(yīng)，同時為氯胺酮的中樞定位研究提供一定的線索。
