大鼠体内感觉与运动神经传导选择性阻滞模型的建立与验证

【字体: 时间:2025年07月22日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对临床疼痛管理中缺乏感觉选择性神经阻滞剂的难题,开发了基于运动诱发电位(MEP)和体感诱发电位(SSEP)的大鼠体内评价模型。四川大学华西医院麻醉科团队通过系统优化麻醉方案、温度控制等关键参数,证实QX-314/辣椒素组合能选择性抑制SSEP振幅(P<0.0001)而保留MEP功能,为开发新型选择性局麻药提供了可靠工具。该成果发表于《Scientific Reports》,解决了传统行为学方法主观性强、无法同步评估感觉运动传导的技术瓶颈。

  

在临床麻醉实践中,局部麻醉药如利多卡因虽能有效镇痛,却会同时阻断运动功能,导致患者术后恢复延迟并增加深静脉血栓等并发症风险。这种"全或无"的阻滞方式成为术后疼痛管理的重大瓶颈。传统神经行为学评估方法依赖动物对热/机械刺激的反应,存在主观性强、无法定量等缺陷。更棘手的是,缺乏能同步监测感觉与运动神经传导的标准化模型,严重阻碍了选择性神经阻滞剂的研发进程。

四川大学华西医院麻醉研究所的Yi Teng、Xian Zou等研究者独辟蹊径,将临床神经监测技术转化为基础研究工具。他们通过在大鼠运动皮层植入刺激电极、感觉皮层放置记录电极,创新性地构建了同步记录运动诱发电位(MEP)和体感诱发电位(SSEP)的体内评价体系。研究发现,与传统局麻药利多卡因非选择性抑制MEP/SSEP不同,QX-314/辣椒素组合能特异性降低SSEP振幅至基线20%以下(P<0.0001),同时保持MEP稳定,首次在体内模型实现了感觉-运动传导的功能性分离。这项突破性成果发表于《Scientific Reports》,为开发"只镇痛不麻痹"的新型局麻药提供了精准筛选平台。

关键技术包括:1)立体定位植入运动/感觉皮层电极;2)恒温条件下同步记录MEP(刺激运动皮层记录胫骨前肌)和SSEP(刺激坐骨神经记录感觉皮层);3)系统评估麻醉(七氟烷/丙泊酚)、体温(34-40°C)、氧合(21-100% O2)对信号的影响;4)通过2%利多卡因和20 mM QX-314/0.05%辣椒素验证模型区分能力。

麻醉方案优化
通过剂量反应曲线测定,发现丙泊酚在40 mg/kg/h输注速率下对MEP抑制最小,其IC50(73.5 mg/kg/h)是镇静ED50的1.8倍,显著优于七氟烷(IC50 0.52% vs MAC 1.6%),故选用丙泊酚维持麻醉。

生理参数调控
体温实验显示34-36°C低温和38-40°C高温均使MEP/SSEP振幅降低(P<0.0001),其中MEP振幅与体温呈强相关性(R2=0.8385)。血氧饱和度(SaO2)<90%时MEP振幅下降82.8%,而SSEP不受影响,提示运动传导更依赖氧供。

模型验证
2%利多卡因使MEP/SSEP振幅均<20%基线值,证实其非选择性。而20 mM QX-314/0.05%辣椒素给药30分钟后,SSEP振幅选择性下降76.3%(P<0.0001),MEP保持稳定,组织学检查未见神经损伤。

这项研究建立的MEP/SSEP双通道监测模型,首次实现了局部麻醉药感觉选择性的客观定量评价。该模型不仅解决了传统行为学方法的主观性缺陷,其60分钟的稳定记录窗口(振幅变异<5%)更能捕捉药物作用的动态过程。特别值得注意的是,研究者发现体温波动对诱发电位的影响远超预期——这提示既往未控制体温的神经传导研究可能需要重新评估。从转化医学角度看,该模型为开发TRPV1靶向给药系统提供了标准化筛选工具,有望推动"精准镇痛"时代的到来。正如作者强调,保持36-38°C体温和充足氧供是确保实验结果可重复的关键,这些细节为后续研究设立了技术金标准。

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