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全麻药物发现并使用至今已有160余年，然而其作用机制至今不明。由于揭示全麻药物作用机制将对解答意识如何形成产生推动，因此全麻机制研究也被列为神经科学领域重要问题。近年来，网络调控学说逐渐成为全麻药物机制研究主流。然而，是何种神经信号系统在麻醉-觉醒调控中发挥关键作用尚不明确。前期我们研究发现，一种调节睡眠-觉醒的神经系统---Orexin能神经系统参与了吸入麻醉剂的觉醒调控。那么，这种新的神经系统是否参与了经典静脉麻醉剂丙泊酚麻醉-觉醒的调控呢？本课题针对这一问题开展了研究。目的评价Orexin能神经系统在调节丙泊酚麻醉-觉醒过程中的作用。方法雄性SD大鼠48只，体重230250g，月龄34月。实验1：采用随机数字表法，将30只大鼠随机分为5组（n=6）：I组（未泵注丙泊酚）、IIV组分别经颈静脉输注丙泊酚(60mg·kg-1·h-1)30min（II组）、60min（III组）、120min （IV组），V组（麻醉药物停止输注后觉醒即刻组）。各组收集股静脉血样，采用放射免疫法测定血浆Orexin-A浓度。随后经颈静脉注射10%Kcl处死大鼠，取下丘脑采用免疫荧光染色法标记Orexin能神经元的活动状态，用c-Fos与Orexin-A共标记确定Orexin神经元处于活动状态。实验2：另取18只大鼠随机分为3组（n=6）：A组、B组和C组。采用2%戊巴比妥40-60mg/kg腹腔注射麻醉，应用脑立体定位仪在前脑基底区（basalforebrain, BF）置入微量注射管。待动物恢复3-5d后，分别微注射乳酸林格氏液（A组）、Orexin-A30pmol（B组）、100pmol （C组）各0.3μl（注射时间5min），注射结束后10min经颈静脉输注丙泊酚(60mg·kg-1·h-1)麻醉，记录大鼠翻正反射消失时间为麻醉诱导时间；次日，3组大鼠仍经颈静脉输注丙泊酚(60mg·kg-1·h-1)麻醉，输注15min时，于前脑基底区分别微注射各组相应药物（注射时间5min），当输注30min时停止输注，记录大鼠翻正反射恢复时间为麻醉觉醒时间，同时记录大鼠整个麻醉觉醒过程中的脑电活动。一周后，各组大鼠在BF区分别注射乳酸林格氏液（A组）、Orexin-A特异性拮抗剂SB-3348675μg（B组）、SB-33486720μg （C组）各0.3μl（注射时间5min），以同样的方法记录大鼠诱导和觉醒时间。结果实验1：麻醉前（I组）大鼠下丘脑有较多的活动性Orexin神经元，占所有Orexin神经元的（36.8±1.0）%，但随着丙泊酚输注30，60min后，活动的Orexin神经元数量逐渐减少，分别占（7.3±0.4）%和（2.3±0.3）%，尤其在丙泊酚输注120min时，镜下未发现活动的Orexin神经元存在。但在V组麻醉觉醒时，活动的Orexin神经元数目有所增加，占（25.0±0.6）%。放射免疫检测结果显示，麻醉前（I组）大鼠血浆中Orexin含量为（24.96±0.64） pg/ml，但随着丙泊酚输注30min （II组），60min（III组）和120min（IV组）后，血浆Orexin-A浓度降低，分别为（19.25±0.56） pg/ml，（12.31±0.29） pg/ml，（12.33±0.45） pg/ml（P<0.05vs I组）。但V组麻醉觉醒时，血浆Orexin-A浓度升高（39.67±0.89）pg/ml（P<0.05vs IIV组）。实验2：Orexin-A大鼠前脑基底区微注射后，A组C组麻醉诱导时间无统计学意义（P>0.05）；与A组比较，C组麻醉觉醒时间明显缩短（P<0.01），但B组觉醒时间无统计学意义（P>0.05）；B组和C组间麻醉觉醒时间无统计学差异（P>0.05）。SB-334867大鼠前脑基底区微注射后，5μg和20μg均不影响麻醉诱导时间（P>0.05）；与A组比较，C组麻醉觉醒时间明显延迟（P<0.01vs A组和B组），B组与A组觉醒时间无统计学意义（P>0.05）。脑电结果显示，大鼠BF区微注射100pmol的Orexin-A后，可使麻醉状态下的爆发性抑制波转变为一个类觉醒波。结论本实验初步证明了静脉麻醉剂丙泊酚的麻醉作用至少部分通过作用于下丘脑Orexin能神经元实现；Orexin可能在麻醉终止后的觉醒中有促醒作用。另外，BF区在神经肽Orexin-A调节丙泊酚麻醉-觉醒过程中可能是一个重要靶点。