（麻醉学专业论文）脊髓背角m胆碱能受体的分布及其镇痛作用的研究进展.pdf

目录 病例分析1 综述脊髓背角m 胆碱能受体的分布及其镇痛作用的研究进展l o 致谢2 9 个人简历3 0 病例分析 病例分析 一、病例介绍 1 1 患者一般资料 男性，7 6 岁，6 0 埏，5 天前因车祸外伤住院。 术前诊断：l ：右侧耻骨骨折及髋臼耻骨坐骨支骨折 2 ：冠心病，陈旧性心肌梗塞 3 ：高血压病3 级 4 ：糖尿病 拟行手术：拟在全身麻醉下行耻骨及髋臼切开复位内固定手术 既往病史：3 0 年前诊断为高血压，2 0 年前诊断为糖尿病，间断服用 抗高血压( 尼群地平) 及降血糖( 降糖灵) 等药物，血压控制在 1 4 0 1 6 0 8 0 1 1 0 m m h g ，空腹血糖控制在8 1 2 m m o l l 。5 年前在当地医院 确诊为冠心病、心肌梗塞( 分别为左前降支和右冠状动脉部分梗塞) ，治 疗后好转，近6 个月内无典型心绞痛、心力衰竭症状。无药物过敏史。 入院体格检查：血压：1 7 0 1 1 0 m m h g ，心率：1 0 9 次分，呼吸：2 0 次 分，体温：3 6 8 。神志清楚，发育正常，颈部活动度正常，气管居中， 甲状腺不大，无颈静脉怒张。张口度尚可，部分牙齿脱落，咽部无充血， 扁桃体不大。心律规整，各瓣膜区未闻及杂音，两肺呼吸音粗，未闻及干 湿性哕音。腹部检查未见异常。 术前检查： 心电图：窦性心律( 1 0 3 b m p ) ；左室肥厚劳损；不正常心电图 心脏彩超：e f ：4 6 。阶段性室壁运动异常，符合陈旧性心肌梗塞改 变；左房轻度增大；二、三尖瓣少量返流；肺动脉轻度高压 x 线胸片正位及侧位：两侧肺纹理增重 化验检查：血常规检查：血红蛋白为9 6g l ，余基本正常 血生化检查：空腹血糖：1 7 5m m o l l ，血k + 2 8m m o l l ，余基 本正常 血凝八项检查：d 二聚体7 5 u g l ，维蛋白原4 0 2m g d 1 ，余基本正 皆 巾。 下肢静脉彩超提示：下肢肌间静脉血栓。 病例分析 1 2 术前病人情况评估 年龄7 6 岁，下肢损伤，卧床时间大于7 天 陈旧性心梗( 6 月) ；心电图提示：左室肥厚劳损；彩超提示：阶段 性室壁运动异常( e f4 6 ) 血生化检查：低血钾( 2 8r e t o o l l ) ，高血糖( 1 7 5m m o l l ) 高血压病史3 0 年，住院血压：1 7 0 1 1 0 m m h g 糖尿病病史2 0 年，住院空腹血糖：1 7 5m m o l l 存在高凝状态：下肢静脉彩超：肌间静脉血栓；血凝检查：d 二聚体 7 5 u g l ，维蛋白原4 0 2n a g d l a s a 病情分级为：4 级 围术期发生心脏并发症的危险性：极高危 1 3 术前准备 经心内科、呼吸等多科会诊，给予降血压、控制血糖、补钾等处理3 天，并指导病人做呼吸功能锻炼，一般情况好转后，拟在全身麻醉下行耻 骨及髋臼切开复位内固定。术前备血8 0 0 m l ，由于存在下肢肌间静脉血栓， 且病人属高凝高危病人，建议病人安放下腔静脉过滤网，但家属拒绝，故 根据病人临床表现考虑行低分子肝素治疗，并定期复查血凝8 项。术前及 术后常规给予肝素。 1 4 麻醉预案：采用静吸复合全身麻醉，自体血回输 1 4 1 围手术期麻醉过程 患者8 ：0 0a t 1 人手术室，迅速建立2 条液路、心电检测、桡动脉穿 刺测压。血压1 6 0 9 0m m h g ，脉搏8 2 次分，s p 0 29 4 。空腹血糖： 8 5m m o l l ，血气检查：血k + ：3 7m m o l l ，余基本正常。血凝8 项无明 显改善。 给予患者吸氧去氮5 分钟，静脉缓慢给予咪唑安定2 m g ，异丙酚7 0 n a g 、芬太尼o 2n a g 、维库溴铵8n a g 静脉诱导，5 分钟后快速气管插管顺 利。行右颈内静脉穿刺置管，测得c v p8e m h 2 0 。术中静脉持续给予异 丙酚、瑞芬太尼，间断给予维库溴胺，并复合吸入七氟烷维持适宜的麻醉。 静脉持续泵入硝酸甘油2 3 u 扒k g m i n ) ，使血压维持在1 3 0 1 5 0 6 0 8 0 m m h g ， 以改善心肌供血及肺动脉高压。机械通气控制呼吸( 潮气量5 0 0m l ，呼 吸频率f 1 1 次分) 。术中间隔2 小时测量血气、血糖一次，根据术中的电 病例分析 解质变化给予补液及补钾，麻醉平稳。 1 0 ：3 5 锄手术进行至暴露髋臼时，患者s p 0 2 突然由9 8 降至7 9 ， 心率自8 0 次分上升至1 3 0 次分，血压由1 6 0 7 0m m h g 降至7 8 4 2 m m h g ：c v p 6m m h g 。1 0 ：4 5 a mp e t c 0 2 由3 6 m m h g 降至2 3m m h g ，直 至2 0m m h g 。动脉血气结果：p h ：7 1 8 ，b e ：2 2m m o l l ，p a c 0 28 1 2 m m h g ，p a 0 26 8 4m m h g ，h b9 3 9 l ，血k 十：3 4m m o l l ，血糖为7 6m m o l l 。 经检查患者气管内无分泌物，听诊双肺呼吸音粗，与插管前相比无明显变 化，通气良好，气道压力正常( 1 8 m m h g ) 。继续给予机械通气，将呼吸 频率增至1 3 次分。静脉停止给予硝酸甘油，及时输注自体血8 0 0 m l ，新鲜 血4 0 0 m l ，另外给予多巴胺3 - 7 u g ( k g m i n ) 。静脉滴注5 n a h c 0 3 溶液2 5 0 m l 。经处理后临床症状无明显变化。做进一步检查，e g g 示：窦性心动 过速，所有导联呈现s t 段明显压低，而v l 导联还呈现r s r 改变。 1 1 ：2 0 锄结束手术，行手控及机械交替通气。地塞米松1 0m g2 次。 低分子右旋糖酐5 0 0 m l ，继续多巴胺3 - 7 u g ( k g m i n ) 静脉滴注。1 1 ：3 5a l n 胸部x 线片：未见明显异常改变( 与术前相比) 。血气结果：p n7 4 9 0 ， h b9 4g l ，p a c 0 24 3m m h g ，p a 0 28 8m m h g ，b e5 5m m o l l ，血k 十： 3 0m m o l l ，血糖：9 4m m o l l ，p e t c 0 23 2m m h g 。生命体征：血压1 3 3 7 2m m h g ，心率8 4 次分，c v p1 0m m h g 。尿量为5 0 0 m l ，将1 0 氯 化钾2 0 m 1 ( 2 o g ) 加入到5 0 0 m l 生理盐水中缓慢滴注( 2 小时) 。1 4 ：4 9p m 胸 部x 线片示：右肺上叶肺不张，右肺浸润性改变。 1 5 ：1 0p m 给予肝素，首次给予4 0 0 0 - - - 6 0 0 0u ，以后每6 8 小时给 予8 0 0 - - - 1 0 0 0u ，送i c u 继续呼吸机辅助通气及多巴胺静脉滴注维持血压 治疗，定时检测血凝8 项( 6 天后停用肝素，改用华法林3 m gq d 维持) 。 1 9 ：0 0p m 患者清醒，生命体征平稳，空腹血糖7 8 m m o l l ，血气结 果基本正常，拔去气管插管，停止多巴胺静脉滴注。 围术期总结t 术中麻醉用药：芬太尼0 s m g ；瑞芬太尼2 8 r a g ；异丙酚9 8 0 r a g ； 维库溴胺：8 m g 七氟烷：1 0 m l 术中补液量：晶体液1 5 0 0 m l ；胶体液1 5 0 0 m l ；自体血回输8 0 0 m l ； 库存血4 0 0 m l ， 出血量：1 0 0 0 m l 病例分析 尿量：8 0 0 m l 1 4 2 术后第一日核素肺扫描( e c t ) 示：右肺上叶肺栓塞，拟采用溶栓治疗。 经内科溶栓治疗三天，静脉给予组织型纤维蛋白溶酶原激发剂( r t - p a ) 点 滴，病人症状明显改善，术后一周e c t 示：双肺显影清晰，肺灌注大致 正常，双肺形态恢复正常。2 周后j i r 哽n 出院。 二、病例分析 1 老年骨科手术麻醉的特点 随着社会老龄化的进程，骨科手术越来越呈现出老龄化倾向，临床上 6 0 岁以上的老年病人越来越多。其特点是：重要脏器功能降低甚至衰竭、 心脑血管合并症较多、电解质紊乱等，同时有些病人合并多发骨折及肺损 伤。这些特点给手术麻醉的实施带来了极大的风险。 糖尿病的发病机制目前并不十分清楚，但糖尿病的并发症是由于长期 慢性高血糖症引起的终末器官病变。发生于心血管系统并发症多为冠状动 脉血管病变、高血压、心脏的自主神经疾病和微血管病变型心肌病等。心 肌梗塞是老年糖尿病高血压患者最常见的死亡原因。在糖尿病患者中，超 过1 0 的患者出现下肢脉搏缺失，超过4 0 的患者患有肾病，超过5 0 的患者有末端神经病变。其中年龄与动脉血管病变的发生率明显相关，其 中在大于6 5 岁的糖尿病患者中，冠心病发病率为2 0 ，脑卒中的发生率 为1 2 7 。另外，糖尿病患者由于酸中毒、渗透性利尿和呕吐，体内钾储 量减少5 l om m o l 埏。因为酸中毒和高血糖症的纠正会使细胞外液中 的钾移向细胞内液，所以尽管血清钾水平最初是正常的，经过上述治疗后 糖尿病病人通常也会发生血钾下降。因此，只要有足够的肾功能，就应该 及时静脉补钾。补钾的剂量应根据血气或血生化结果来定。 骨科四肢手术种类多，如先天性畸形及骨病的矫形术、骨折创伤类手 术、人工关节置换术、显微外科手术等。因此，必须针对不同的手术种类， 了解手术入路及对麻醉的需求，确定相应的麻醉方案。四肢手术多数可在 神经阻滞下完成。上肢手术可用臂丛神经阻滞或硬膜外阻滞下施行；下肢 手术可在硬膜外或蛛网膜下腔阻滞下完成。近年来随着神经刺激器和穿刺 针的改进，外周神经阻滞操作技术的完善，新的局部麻醉药的应用，以及 麻醉管理的提高，外周神经阻滞的方法也大量用于下肢手术的麻醉。而对 手术范围广、合并其他部位的创伤需要同期手术、术中呼吸道难以保持通 病例分析 畅的病情复杂病例，仍然采用全身麻醉的方法，以确保呼吸及血液动力学 的稳定。四肢手术麻醉不宜太浅，也不宜过早停止麻醉。四肢手术常需使 用止血带，为避免不良反应的发生，止血带的使用必须符合要求；四肢创 伤患者常伴有复合伤，需全面分析、处理。而且四肢创伤患者的深静脉栓 塞和肺栓塞的发生率也很高，尚需注意脂肪栓塞的危险，必须认真对待。 尤其是关节置换术患者，多数为老年人，并伴有全身疾病，由于运动受限 心肺功能评估困难，术中脂肪或骨髓栓子极易导致肺血管内膜损伤，通气 血流比失调，增加低氧血症和肺水肿的可能性。此类患者以合理使用有 创血流动力学监测为宜。术中骨黏合剂( 骨水泥) 的应用是四肢人工关节 置换术的特殊问题：必须注意可能出现的显著低血压、低血氧反应，在骨 水泥植入过程中，多达8 5 的患者出现严重的栓塞症状和肺功能紊乱( 血 氧饱和度平均下降7 ) ，所以术前病人风险情况评估极为重要。 针对上述四肢手术的特点，术前必须做多方面的准备：全面了解患者 病情，包括既往吏、现病史，特别是受伤情况，做较详尽的体格及化验检 查。应对病理生理异常作必要的纠正，如高血压和糖尿病的适当控制，肺 部疾患的处理，呼吸功能的改善。对其他创伤的必要处理，容量的及时补 充，贫血的纠正。创伤患者特别是高凝“高危 人群，需了解凝血功能，并 作必要的处理。首先：对既往病史的了解：重点是心血管、呼吸系统及麻 醉相关病史。对冠状动脉粥样硬化性心脏病、高血压、糖尿病以及呼吸系 统疾病的治疗情况，并做必要的准备和处理。其次，四肢创伤常伴有颅脑、 胸腹部损伤，处理原则应先重后轻，即先处理致命伤；另外，创伤患者急 诊手术必须了解进食情况，对饱胃患者以选择神经阻滞麻醉为宜，需要全 身麻醉时应采用充分表面麻醉下清醒气管内插管；快诱导气管插管时应压 迫环状软骨，以防胃内容物反流误吸；最后，低血容量是四肢创伤患者的 常见并发症，由于受伤部位、伤情不同，开放性损伤的失血量差异很大。 而闭合性损伤的不显性失血大体为：股骨8 0 0 - - - 12 0 0m l ，胫腓骨3 5 1 5 0 0 m l ，肱骨2 0 0 - , 5 0 0m l ，尺桡骨3 0 0m l 。失血量若超过全血容量的2 0 3 0 ，即可出现血压下降、心率加快，需及时容量治疗。 对于手术创伤大，预计术中失血量达8 0 0m l 以上的骨科病人应注意 血液保护，术中可应用自体血回输技术，有效地减少异体血用量及输血反 应的发生。 病例分析 2 病例分析 该病人为高龄老年病人( 7 6 岁) ，并有高血压、冠心病、心肌梗死、 糖尿病等严重心血管疾病，空腹血糖、血压控制不稳定，下肢损伤且卧床 时间大于7 天，并存在高凝状态( 下肢静脉彩超：肌间静脉血栓。血凝检 查：d 二聚体7 5 u g l ，维蛋白原4 0 2 m g d 1 ) 。故术前病人情况评估：a s a 分级为4 级；围术期发生心脏并发症的危险性为极高危。因此反复向家属 交待麻醉手术风险，由于该患者下肢肌间静脉存在血栓，属高凝的高危人 群。故术前向病人建议安放下腔静脉过滤网，但家属拒绝，根据临床表现 考虑行低分子肝素治疗。麻醉选择为全身麻醉，诱导期应注意循环变化， 静脉诱导药应缓慢给予以防血压下降。术中需注意呼吸、循环变化，保持 稳定。根据该患者的年龄、病情及麻醉手术风险，术中宜采用有创动脉测 压及中心静脉压监测，同时应用自体血回收技术。 该患者的临床表现主要有以下几点：心血管变化：心率自8 0 次 分升至1 3 0 次分，血压由1 6 0 7 0m m h g 降至7 8 4 2m m i - i g ；呼吸 功能变化：s p 0 2 突然由9 8 降至7 9 ，p e t c 0 2 由3 6m m h g 降至 2 3 m m h g ；动脉血气结果：p h7 1 8 ，b e 2 2m m o l l ，p a c 0 2 9 1 6 m m h g ， p a 0 26 8 4 m m h g ，h b9 3 9 l ，血k + ：3 4m m o l l 。上述结果提示术中发生急 性低氧血症、呼吸性酸中毒及心血管功能受抑制。而f i b 为9 3 9 l ，c v p 正常，可初步排除失血、低血容量的结果。当麻醉手术中发生低氧血症， 首先需查找发生的原因。其中因呼吸道阻塞，分泌物等引起通气障碍导致 低氧血症较常见，但本例经检查可基本除外。在除外呼吸道阻塞的可能， 加大通气量是使低氧血症得以改善或不使其进一步恶化的一种手段。另 外，术中发生心血管功能受抑制，提高血压至正常水平是维持机体功能的 基本条件，低血压持续过久将导致严重后果，失去复苏的机会。如果没有 明确存在低血容量的指证，即使在c 、伊指导下加快补液也是没有必要， 且有害的，因为当时不能排除急性心力衰竭的存在，而加快输液可能引起 或加重右心衰竭。 通过该病人手术过程的临床表现及检查结果，该病人术中症状的初步 考虑为：急性肺血管栓塞( p e ) 。其病理生理改变主要为：( 1 ) p e 时血流动 力学改变：大块栓子可阻塞于右心室肺动脉开口处，肺血管阻力增加致使 右室( r v ) j f r 顷应性失代偿，心室壁变薄，室间隔左移。左室( l v ) 容量减少， 病例分析 导致l v 顺应性和心排出量下降，严重者发生心力衰竭。( 2 ) p e 可致严重 低氧血症：肺栓塞使心排出量降低；栓塞部位血流减少，肺泡无效腔增加， 肺内血流重新分布导致通气血流比异常，肺动脉高压引起肺内短路、缺 氧性肺血管收缩，致肺功能残气量下降。动脉血气分析结果主要为低氧血 症，有的伴有低碳酸血症，但也有表现为p a c 0 2 显著升高而p e t c 0 2 显著 下降，呈明显分离的现象，本例即为此现象。( 3 ) e c g 示：各导联均出现 窦性心动过速，s t 段明显压低，而v 1 导联还呈现r s r 改变，多为肺栓塞 的表现，有助于p e 的诊断。因此，根据上述临床表现和化验检查，除外 麻醉药过量、大失血等，结合e c g 的变化初步诊断为急性肺血管栓塞。 本例病人发生在手术过程中的肺血管栓塞，主要需与肺脂肪栓塞作鉴 别。脂肪栓塞的主要受累的器官是肺和脑。表现为神志障碍、嗜睡、昏迷、 呼吸困难、胸痛、低氧血症、心动过速、皮下及眼结膜点状出血。尿中查 出脂肪颗粒可作为诊断的参考。胸部x 片发现：“云雾状 或“暴发雪片状 典型肺脏影像，是诊断的重要依据。但本例临床表现不支持脂肪栓塞的诊 断。 对于术中发生的p e ，应及时处理，首先：低血压与休克的处理：可用 多巴胺和多巴酚丁胺l u g ( k g m i n ) ，最大2 0u g ( k g m i n ) ，多巴胺和多 巴酚丁胺均为心肌变力性药，增加心脏指数( c i ) 。本例静脉给予多巴胺。 临床上也有多巴胺无效而应用去甲肾上腺素1 0 0u g ，并维持静脉点滴而抢 救成功的报道；其次：肺高压及右室功能不全的处理：应控制输液量，尤 其是胶体，当c v p 1 2 - - 一1 5m m h g 时输液应控制，而当c v p 显著升高时 则停止输液，危重p e 的一次输液可能导致急性循环虚脱，称为“左心室 舒张末压塞”。因此，重症p e 应给予洋地黄类药和利尿药。最后：低氧 血症的处理：呼吸消失者行气管插管，给予1 0 0 氧，p e e p 对不稳定p e 患者应用需谨慎，因可影响血流动力学。机械通气采用低潮气量( 7i i l l k g ) ，稍快频率。 一旦考虑发生了急性p e ，为进一步明确诊断，必须密切观察病情变化， 同时可以做以下检查进一步确诊。( 1 ) 胸部x 线片：肺不张，膈肌抬高( 肺 容量减少) ，肺浸润性改变，胸膜渗出，肺动脉突然呈“烛尖样 改变。但 这些表现特异性不高，若连续胸部摄片可增加对p e 诊断的正确性。本例 抢救当时未见胸部x 线片明确变化，而当发病后6 小时，胸部才有典型 病例分析 的改变。( 2 ) 核素肺扫描：是常用的无创方法。可见肺扫描缺损，此法敏 感性高而特异性差。肺血流扫描对确定肺灌注异常有高度敏感性。( 3 ) 肺 血管造影：是诊断肺栓塞最特异的方法，可见肺血管闭塞、充盈缺损或中 断。但此法为有创，需要一定技术，有一定风险。本例通过检查，结合临 床表现认为诊断明确，拟采用抗凝和溶栓治疗。 在抗凝和溶栓治疗之前，必须掌握其适应证及方法。急性p e 而又无 抗凝剂禁忌时，应使用肝素治疗。首次给予4 0 0 0 - - - 一6 0 0 0 u ，以后每6 8 小时后8 0 01 0 0 0 u ，持续7 - - 1 0 天。抗凝治疗主要并发症是出血，需注 意禁忌证。一般认为，栓塞面积在一个叶以上或伴有明显的血流动力学异 常的严重p e ，且无溶栓禁忌证患者，应积极行溶栓治疗。常用药物有： 尿激酶( u r o k i n a s e ，u k ) 是肾脏分泌的活性蛋白酶，使纤维蛋白溶酶原转 变为纤维蛋白溶酶。u k5 0 - 6 万u d 加入生理盐水5 0 0 1 0 0 0m l ，持续点 滴5 - 7 天，其后2 天逐渐停药。特别对4 8 小时内的新血栓有效。p e t 常有多发性和复发性，并有新旧血栓并存。因此，对4 8 小时内急剧恶化 的病例，有特殊价值。组织型纤维蛋白溶酶原激发剂( r t - p a ) 是天然的血 栓选择性纤维蛋白溶酶原激发剂，急性溶栓时r t - p a5 0m g 2h 静脉点滴， 可以追加4 0n a g 2h ，即总量6 小时9 0m g 。中等以上血栓，2 小时溶解 6 4 ，6 小时溶解9 5 ，效果较u k 快捷而安全。本例给予上述组织型纤 维蛋白溶酶原激发剂( r t - p a ) 静脉点滴，取得明显效果。 另外，在围术期要注意维持病人体内水、电解质内环境的稳定。术中 由于发生了低氧血症、酸中毒及高血糖，血钾浓度一度下降至3 0 m m o l l ， 随即静脉给予及时补钾( 2 9 ) ，尿液维持在5 0 0 m l 左右，2 h 后血钾恢复正 常。由于病人高血压糖尿病多年，导致冠状动脉血管供血障碍，发生心肌 梗塞，使室壁出现阶段性运动异常。因此该病人术中注意控制心律，扩张 冠状动脉以保护心肌血供。定期检测血糖及电解质，防止发生低血糖、低 血钾或糖尿病酮症酸中毒造成的昏迷。 综述 综述 脊髓背角m 胆碱能受体的分布及其镇痛作用的研究进展 胆碱能受体广泛分布于中枢神经系统，参与神经肌肉活动及疼痛信号 的调节。动物实验和临床研究都表明：脊髓背角中存在大量的胆碱能受体 【1 一。脊髓灰质中主要的胆碱能受体是m 型受体，其密度比n 型受体多 2 3 倍，主要分布在i i h i ，i x 及x 板层。胆碱能受体的分型为两种：毒 蕈碱( m u s c a r i n i c ，型受体及烟碱( n i c o t i n i c ，n ) 型受体【3 】。而乙酰胆碱 通过m 胆碱能受体参与了脊髓上和脊髓水平的疼痛调制，对伤害性信息 调节起着非常重要的作用。本文将对m 胆碱能受体在脊髓的分布及其镇 痛作用的研究进展做一综述。 1 9 1 4 年d a l e 证实了m ( 毒蕈碱) 和n ( 烟碱) 胆碱系统存在，而第 一代m 受体激动剂溴化乙酰胆碱和拮抗剂东莨菪碱就此问世【4 ，5 1 。分子 克隆实验已经证实m 胆碱受体是g 蛋白受体超家族中的一员，根据受体 与g 蛋白结合的位点不同，m 胆碱能受体共分为5 种亚型：m 1 m 5 。m 1 、 m 3 、m 5 受体是与g o 1 1 蛋白耦连的受体，激活磷脂酶c ( p l c ) ，生成三磷 酸肌醇( i p 3 ) 和二脂酰甘油( d g ) ；而m s 、m 4 受体是与g 洳蛋白耦连的 受体，抑制腺苷酸环化酶( a c ) 活性，降低环化腺苷酸( c a m p ) 浓度。 n 型胆碱能受体分为两种亚型：n l - n 2 ，为化学门控型离子通道受体1 6 - 9 。 这些受体不但存在于胆碱能神经元的胞体和树突，也可存在于非胆碱能神 经元的胞体和轴突末梢，在同一个神经上既有兴奋性m 胆碱能受体，也 又抑制性的m 胆碱能受体【3 】。百日咳病毒敏感的g 洳蛋白功能降低参与某 些慢性病理性疼痛的发生，单独给予g 洳蛋白抑制剂可诱导中枢敏感和慢 性疼痛的发生【n 1 2 1 。而对此类疼痛，非选择性m 受体激动剂o x o t r e m o r i n e ( o x o m ) 、p h y s o s t i g m i n e 、m ：m 4 激动剂均能剂量依赖性地拮抗。 一、m 胆碱能受体在脊髓中的分布 1 1m 胆碱能受体的分型 人们利用药理学配体结合实验，结合选择性的受体拮抗剂来区分不同 受体亚型 表1 【u 3 1 。m l 受体一般认为可通过对哌仑西平( p i r e n z e p i n e ，p z ) 和4 d a m p 有更高的亲和力，而对m e t h o c t r a m i n e 或h i m b a c i n e 的亲和力 综述 较低来确定；m 2 受体对m e t h o c t r a m i n e 或h i m b a c i n e 显示有高度亲和力， 对p z 、4 - d a m p 和p f h h s i d 亲和力较低；m 3 受体对4 d a m p 、p f h h s i d 有高度亲和力，对p z 、m e t h o c t r a m i n e ，h i m b a c i n e 的亲和力较低。而m 4 受体和m 5 受体的区分仍较困难。自1 9 8 6 年开始，应用分子克隆技术已 经证实5 个m 受体亚型存在，采用b o n n e r 命名法，分别称为m l 、m 2 、 1 1 1 3 、m 4 、m 5 受体【6 ，7 ，1 4 1 。 t a b l e1 m 胆碱受体的分型 d 撇：mm2m 3m 4 融由婶p e ：t d l m 3泓 + 鬈阳栩晒嗍晴y 的懈嘲盼：嚣r e t s l h 嘶h 鞠a t l a s ；4 - d 椭p 嚣4 q 嘲蛳咧 瓢揪蚋联嫩喇p l 雕婚趣埝m e m i o d i 酏；萨嗍s 囝嚣弹髓氟啪豫煳岫蛳 泊簧删 1 2m 胆碱受体的结构与信号转导 m 受体属于与鸟苷酸结合调节蛋白( g 蛋白) 耦联的超家族受体，其相 对分子质量约51 k u ，由4 6 0 5 9 0 个氨基酸残基组成，具有g 蛋白偶联受体 ( g - p r o t e i nc o u p l e dr e c e p t o r s ，g p c r ) 的基本结构特征，即有紧密相邻的7 个跨膜a 螺旋所组成的三维结构构成，有1 个由3 0 5 0 个氨基酸组成的细 胞外氨基端，接着在肽链中出现7 个仅螺旋的跨膜结构，每个疏水跨膜区 段有2 0 2 5 个氨基酸组成，但各区段之间由数目不等的氨基酸组成的环状 结构连接，其中1 2 ，3 - 4 ，5 - 6 环在胞内侧，2 3 ，4 5 ，6 7 环在胞外侧， 7 个跨膜螺旋能够识别某种特定外来的化学信号的部位。比较大的5 - 6 胞 内侧环与c 末端都具有亲水性，是m 受体和g 蛋白结合并引起生物学效 应的关键区域。 m 受体偶联g 蛋白介导的信号转导途径：当物理或化学信号刺激m 受体时，活化的m 受体激活特异的g 蛋白，催化g a 亚基与g d p 结合转 变为与g 耶结合， 和g p 丫 或经过第二信使或直接调节细胞膜上的离子孔道的功能状态，导 致一系列反应。当结合的g t p 被g a 亚基本身具有的g t p 酶活性水解为 g d p 时，a 亚基又再次与脚形成复合体，完成一次信号转导。 在5 种m 胆碱能受体亚型中，m l 、m 3 、m 5 亚型与对百日咳毒素( p t x ) 非敏感的g 蛋白( g o 1 1 ) 偶联，激活效应蛋白磷脂酶c ( p l c ) ，增加第二 信使二酯酰甘油( d a g ) 和三磷酸肌醇( i p 3 ) 的形成，后者使内质网贮存的 c a 2 + 释放，胞浆内c a 2 + 浓度升高，从而产生生理效应，在脊髓中被认为发挥 兴奋作用，而m 2 、m 4 与对p t x 敏感的g 蛋白( g v o ) 偶联，抑制腺苷环 化酶( a c ) ，使c 触洄水平下降，产生生物学效应，被认为发挥抑制作用 【8 9 1 。m 胆碱能亚型细胞信号转导示意图【1 5 】如下： i ( 群e 滟悠 ( e x a m 出s ) ： f i g 1m 胆碱亚型细胞信号转导途径 1 3m 胆碱能受体在脊髓的分布 通过选择性受体激动剂和拮抗剂在药理学水平，以及分子生物学、免 疫组织化学染色以及免疫共沉淀技术在m r n a 和受体蛋白水平研究证实 m 胆碱受体在中枢神经系统的分布。在脊髓中m a c h r 的各个亚型处于共 存状态，而每种亚型有其各自的分布特征 1 3 1m l 受体：脊髓中是否存在m l 受体一直备受争议。6 0 年代有人用放 综述 射性配体实验，未发现脊髓任何部位有m l 受体的分布。但在上世纪8 0 年代，v i l l i g e r e l 6 】和y a m a m u r a 【1 刀通过放射性自显影技术，应用2 0 h m 的 【3 明p z 标记m 1 受体，认为脊髓中含有丰富的m 1 受体；疼痛行为学以及 受体功能性测试均证明，用m l 受体特异性的激动剂或阻断剂均显著影响 脊髓局部痛觉的传递b s 。但是随着研究进展该结论得到争议， h o g l u n d 1 9 】等用3 n m 3 i - i p z 浓度下标记m l 受体的放射性自显影证实 脊髓中仅有极少量的m l 受体。这可能是由于2 0 r i m 的 3 明p z 能够提供足 量的p z 与m a 受体相结合并在放射性自显影中显像。而在8 0 年代初期， 当时对于m 受体的分类只有m l 和m 2 受体，于是将 3 明p z 标记的m 受 体全部定义为m 1 受体。直到1 9 9 4 ，w e i z o 等人利用r t - p c r 结合高效 液相色谱法( 如p l c ) 均证实脊髓中只有极少量的m lm r n a 存在。1 9 9 6 年b o r e n s t e i n l 2 1 等人还发现人类腰段脊髓中【3 8 - n m s 结合部位中仅有极 少量m l 受体存在，而 3 明- n m s 标记m l a c h r 基因敲除小鼠脊髓定量分 析显示k d 和b m a x 值较正常野生型小鼠没有区别网。所以目前认为， 脊髓中仅有极少量的m l 受体的存在。 1 3 2m 2 受体 h o g l u n d 掣1 9 】在大鼠离体利用 3 玎p z 和 3 明- n _ m e t h y l s c o p o l a m i n e ( 【3 h - n m s ) m 受体拮抗剂观察发现：脊髓中m 2 受体亚型分布于整个 脊髓前角和背角，认为m 2 受体可能是脊髓中主要的毒蕈碱受体。2 0 0 2 年 d e p e il i 等人采用免疫化学染色方法发现：当大鼠脊髓背根单侧切断术 后，可以显著减少同侧脊髓背角浅层的m 2 表达量达5 5 左右，而用辣椒 素处理的大鼠后，脊髓背角浅层的m 2 受体表达量也减少达5 0 左右，这 些实验均提示在脊髓中有大量的m 胆碱能受体亚型m 2 表达，且主要表达 在脊髓中初级传入末梢【2 3 】。与该结果相一致，在m 胆碱受体基因敲除小 鼠脊髓免疫沉淀反应中也证实：m 2 受体结合位点广泛分布在从背角到前 角的区域，主要在脊髓背侧和腹侧灰质中，尤其在s g 胶状质区和腹侧 板层的外层运动神经元上分布丰富，约占脊髓中m 胆碱受体9 0 2 4 。 【3 h - n m s 标记m 2 a c h r 基因敲除小鼠脊髓定量也分析显示k d 和b m a x 值较正常野生型小鼠显著降低约6 2 和9 2 ，证实m 2 受体在小鼠脊髓分 布【，z z j 。m 2 受体在脊髓的广泛分布，奠定其在脊髓抗伤害中的重要作用。 m 2 受体氨基酸序列及跨膜示意图如下： 综述 套，j * ? ：。曩蹦魄烈嘲蝴矧明曛剃嫖、_ 一；n ， 铷l - 嘭。魔辨覆t 叫h 壤癞鬣l 豫豫鳓瞬囊日静期敷撂鬻糍赫静i 鼢 i 。，：? 蔫爆躐嬲爽囊纛鬻蒸瓣辕蠢麟套黝麟黪a 嘲嘲l 鬈t l 期曩净j “6 曩，： 7 。：- 二。 ? # ，1 | 一“。 y p *? 谴。强# | 、 - 毫；| t o 铲蚶h 落女气p o j ，二i i o 。以，呻，一k 请舟锄，毒- i 。i4 。 1 3 3m 3 受体 h o g l u n d 等【1 9 】利用 3 i - i p z 和 3 明二sm 受体拮抗剂证实大鼠脊 髓的m 3 受体分布于脊髓背角i i 板层。w a n g1 2 5 1 等人在p t x 处理的大鼠 脊髓板层神经元上，利用脊髓膜片钳技术记录脊髓i i 板层甘氨酸能神 经元的自发抑制性突触后电流( s i p s c s ) ，分析其频率的变化，充分证实 了：脊髓板层甘氨酸能中间神经元上的m 3 受体，是痛觉调制过程中发 挥着主要作用的受体亚型。 、 1 3 4m 4 受体 v i l l i g e r f l 6 1 等应用2 0 n m 的 3 明p z 标记m 受体证实大鼠脊髓中有一定 m 4 受体的存在。h o g l u n d 1 9 1 等应用3 r i m 3 h i p z 标记m 受体却未能检 测到m 4 受体，但是利用膜表面受体竞争性的分析方法用 3 h - n m s 以及未 标记的m e t h ( 甲胺非他明) + 5 可托品证实，大鼠脊髓中有m 4 受体的存 在。与此结果相一致，h o g l u n d 和p o t t e r 也分别证实了大鼠和人类脊 髓总m r n a 中仅有极少量的m 4 受体。放射性配体实验1 2 4 和免疫组化染色 【2 3 】也同样证实小鼠脊髓中地受体的表达很少。b o r e n s t e i n 等人【2 1 1 使用针 对m 4 受体的毒素代替【3h - n m s 定位显示，仅有极少量m 4 受体分布于 综述 人类脊髓背角i i 板层。同时电生理结果也证实：脊髓背角板层神经元 上的m 4 受体亚型也发挥一部分作用【2 6 】。 1 3 5m 5 受体：该受体仅在中枢神经系统的中脑有极少表达，目前还没 有发现m 5 亚型在脊髓的分布 2 7 - 2 9 。 二、m 胆碱能受体与脊髓镇痛 2 1m l m 3 亚型 上世纪8 0 年代m 受体的分型确定后，应用药理学技术对m 受体在 镇痛作用中的研究有很大发展。但是由于缺乏特异性的受体激动剂和拮抗 剂，不同学者在实验中应用各种m 受体高选择性激动剂得出不同的结 果。如，h o n d ak e 3 0 l 等应用4 d a m p 作为m 3 受体拮抗剂认为m 3 受体在 m 胆碱镇痛中有作用。而m u l u g e t ae t 3 1 】等则认为是m l 、m 2 、m 4 受体调 节啮齿类的抗伤害作用。由于m l 、m 3 亚型与对百日咳毒素( p t x ) 非敏 感的g 蛋白( g q 1 1 ) 偶联，而且两种受体亚型对4 - d a 均有较高的亲 和力 3 2 , 3 3 ，所以在疼痛研究中，m l 、m 3 亚型经常是一起观察。b o u a z i z f 3 4 】 在1 9 9 5 年给羊制备成腰5 、6 脊神经损伤模型，产生痛阈下降等神经病理 性疼痛症状后，施行椎板切除术后鞘内给予新斯的明发现：术后1 5 天可 剂量依赖性地拮抗机械刺激诱发的痛阈下降，m l 受体拮抗剂p z 能拮抗胆 碱酯酶抑制剂的作用，而m 2 亚型受体拮抗剂a f d x 1 1 6 无效；而在大鼠 坐骨神经结扎【3 5 】和腹腔注入s t z 造成糖尿病神经病理性痛模型t 3 6 1q b ，鞘 内注射胆碱酯酶抑制剂新斯的明( n e o ) 能明显减轻神经病理性异常疼痛 状态，增强镇痛效果，从而提示：鞘内给予胆碱酯酶抑制剂能缓解神经病 理性疼痛大鼠的痛阈下降，尤其是m l 受体在胆碱酯酶抑制剂的作用中发 挥重要作用。另外，正常大鼠鞘内给予m 受体激动剂 ( + ) 一c i s m e t h y l d i o x o l a n e 或( + ) - m u s c a r i n e 后5 到3 0m i n ，显著提高疼痛阈值， 并持续9 0 m i n 以上；n 型受体激动剂无效；预先给予p z 能拮抗 们一c i s m e t h y l d i o x o l a n e 的作用，也说明其鞘内镇痛作用包括m l 胆碱能受 体的参与1 3 7 】。以上研究，从行为学方面证实了m l m 3 受体在脊髓镇痛的 作用。 m 3 受体与g q l l a 亚基相耦联，其作用方式与m 2 和m 4 明显不同，它 主要激活p l c ，生成m 3 和d g 。通过所谓的“膜分离作用”来调节钾离子 和钙离子通道的功能【3 引。为观察到m 3 受体亚型的作用，在脊髓注射p t x 综述 灭活g v o 蛋白，与该蛋白耦联的所有受体都破坏，这样在脊髓板层细胞 中m 3 受体占主导。值得注意的是，z h a n g 等人【3 9 】研究发现预先鞘内给予 p t x 后，记录的大鼠脊髓板层神经元中有4 2 丰0 经元给予m 受体激动 剂o x o m 仍能够增加s i p s c s ，这种作用可以被选择性m 3 受体拮抗剂 4 d a m p 所阻断【鸽】。相似的，在h i m b a c i n e ( 毗受体拮抗剂) 存在下 o x o - m 对于g a b a 能s i p s c s 的增加作用也能够被4 - d a m p 阻断。w a n g 等 人【2 5 】应用脊髓薄片膜片钳技术记录脊髓板层神经元电流，发现当用p t x 灭活g i o 蛋白后，o x o - m 以浓度依赖的方式明显增加甘氨酸能的s i p s c s 的频率，而未改变其波幅值，提示m 3 胆碱受体在o x o - m 刺激甘氨酸释放 过程中发挥着主导作用，是脊髓甘氨酸能神经元上m 胆碱能主要的兴奋 性受体。值得注意的是高浓度o x o - m 对甘氨酸受体的抑制作用是通过m 胆碱能受体激动剂刺激g a b a 能神经元增加g a b a 递质的释放，使增多 的g a b a 外溢到邻近的甘氨酸能神经元突触间隙，通过g a b a b 受体突 触前抑制作用，减少甘氨酸神经递质的释放。姗等人d o 报道小鼠脊髓 背角神经元m ，受体亚型能够增强甘氨酸的传递。以上实验从神经突触递 质水平证实了：m 3 胆碱能受体亚型在脊髓甘氨酸能抑制性张力调节中发 挥关键性作用，是脊髓板层神经元上主要的作用受体。 近年来s i r n a 作为新技术，开始应用于研究脊髓水平m 胆碱抗伤害作 用。s i r n a 在体内和体外都能够通过激活与之相能够互补的m r n a 沉默 子下调目标基因【4 1 4 2 】。由于c h j t o s a n 壳聚糖具有高生物降解力、高生物相 容性以及能与带有负电荷的双螺旋s i r _ n a 相结合高正电荷，可以作为载 体【4 3 钢。z h a n g 洲在最近的而研究中成功的利用壳聚糖纳米粒子下调了脊 髓m 3 受体。y o u q i n gc a i 4 6 等连续3 天鞘内注射5 u g 壳聚糖一s i r n a ，通 过免疫荧光染色方法确定其能与脊髓和背根神经节的神经元充分结合，并 应用定量实时p c r 分析证实给予壳聚糖s i r n a 后脊髓及腰段背根神经节 内m 2 、m 3 、m 4 亚型m r n a 水平大幅度降低，却发现m 3 s i r n a 小鼠与对 照组小鼠相比应用m 胆碱后发挥的抗伤害作用不大，因此m 3 受体在抗伤 害中的作用有待于进一步的研究。 临床研究 4 7 - 5 1 】证实术后急慢性疼痛病人，如剖宫产术、经腹子宫切除 术及下肢手术等后给予胆碱酯酶抑制剂新斯的明，可明显减轻病人疼痛， 证实了m 胆碱能受体的参与了脊髓水平镇痛作用。但由于胆碱受体在体 综述 内广泛分布，也会出现如散瞳、恶心呕吐、下肢无力、心动过缓等副作用， 因此，硬膜外小剂量新斯的明复合阿片类、局麻药等药物用于镇痛有临床 应用价值。 2 2m 2 m 4 亚型 目前认为：不同的m 受体亚型介导不同原因引起的疼痛，脊髓m l 受体对机械刺激引起的痛觉似乎更为有效，而非m l 受体似乎对热刺激具 有相对较高的选择性。近年来动物实验研究证实了m 2 m 4 受体在脊髓抗 伤害作用中的重要作用。m 2 m 4 受体亚型很容易与异源三聚体g 蛋白的 g i o 相结合而发挥细胞调节功能。这种刺激作用可以抑制a c ，通过释放a 亚基导致c a v p 浓度减少和依赖信号机制减弱。这种抑制作用均可以被 预先用p t x 处理去除掉。作为p t x 敏感的g u o 蛋白相耦联的受体，利用 p t x 作用结合基因敲除动物，可明确研究m 2 m 4 受体亚型的脊髓镇痛作 用。 g o m e z a 等p 2 】在利用m 2 基因敲除的小鼠，鞘内给予非选择性的m 胆 碱能受体激动剂o x o m ，其抗伤害作用明显减弱，这种结果提示我们m 2 受体亚型主要介导着m 胆碱受体的镇痛作用。与此相一致，2 0 0 2 年 d u t t a r o y l 2 4 利用野生型小鼠鞘内注射m 受体激动剂o x o m 在甩尾和热板 实验都产生显著的抗伤害作用。m 2 受体基因敲出小鼠给予o x o m 后产生 与给药方式无关的镇痛作用明显降低，m 2 m 4 受体基因均敲除的小鼠给予 o x o m 则没有镇痛作用。此实验结果提示m 2 受体是在脊髓水平调节m 胆碱发挥抗伤害作用的主要亚型，而m 4 受体在m 胆碱激动剂镇痛中也发 挥作用。c h e n 5 3 1 在2 0 0 3 年第一个发现糖尿病神经病理性疼痛模型大鼠鞘 内给予m 胆碱药物后的抗伤害作用较正常大鼠作用增强，并发现脊髓背 角m 2 胆碱受体数量上调可能是m 胆碱能药物抗伤害作用增强的原因之 一，进一步证实了m 2 胆碱受体亚型在疼痛调节方面的作用。 而e l l i s 【5 4 通过小鼠鞘内注射两种m 受体激动剂一e p i b a t i d i n e 类似物 c m i - 9 3 6 和c m i 11 4 5 ，在m 2 m 4 受体基因均敲除小鼠上缺乏镇痛作用， 但是在m 2 受体基因敲除小鼠上却产生于给药方式无关的显著的镇痛效 果，并且产生的抗伤害作用可以被鞘内注射的m 4 毒素1 ，一种高选择性 的m 4 受体拮抗剂所阻断，这些实验提示m 4 受体可以单独发挥有效地镇 痛作用。电生理研究的结果口5 ，3 9 5 5 1 显示在大鼠脊髓i i 板层神经元上m 4 胆 综述 碱能受体亚型激活后，能够减少谷氨酸和增加g a b a 和甘氨酸的释放， 进而抑制伤害性信息的传递。但与上述发现相悖，z h a n g 等人【5 6 】发现：利 用m l 和m 3 基因敲除小鼠，结合相应的激动剂或拮抗剂，证实m e 、m 4 受体可抑制小鼠脊髓甘氨酸能神经递质的释放，可能是因为m e 、m 3 、m 4 在大鼠位于g a b a 能中间神经元的细胞树突上，小鼠则可能位于g a b a 能中间神经元的突触前末端，由于种