异氟烷麻醉后中枢神经系统恢复状态:超慢振荡与细胞应激反应基因表达

由 root 提交于 周四, 10/22/2026 - 06:47
摘要

全身麻醉与非快速眼动(NREM)睡眠具有相似的慢波脑电图特征,但麻醉是否能够替代生理性睡眠仍不明确。我们利用连续脑电图/肌电图(EEG/EMG)记录和额叶皮层RNA测序,在雄性C57BL/6J小鼠中比较了4小时异氟烷麻醉(IA)后的恢复过程与时间匹配的睡眠及睡眠剥夺(SD)后的恢复过程。IA后的恢复表现为短暂的反弹性觉醒、早期NREM和快速眼动(REM)睡眠减少、随后NREM睡眠时段碎片化,以及持续存在的超慢速脑电振荡;这些振荡在两周内恢复正常。相比之下,SD诱导了较为集中连续的反弹性睡眠和慢波活动。ZT6时的转录组分析显示,IA与SD诱导的皮层基因表达程序大体不同。IA优先富集了整合应激反应和未折叠蛋白反应相关基因,而SD则呈现出相对正交的、具有促进生长特征的mTOR相关表达谱。尽管IA诱导的基因表达提示存在细胞应激,皮质酮测定结果并不支持系统性应激是其主要驱动因素。这些发现表明,异氟烷麻醉后的恢复在神经生理学和分子层面均不同于恢复性睡眠。

全身麻醉与非快速眼动(NREM)睡眠具有相似的慢波脑电图特征,但麻醉能否替代生理性睡眠仍不明确。我们利用连续脑电图/肌电图(EEG/EMG)记录和额叶皮层RNA测序,在雄性C57BL/6J小鼠中比较了4小时异氟烷麻醉(IA)后的恢复过程与时间匹配的睡眠及睡眠剥夺(SD)后的恢复过程。IA后的恢复表现为短暂的反跳性觉醒、早期NREM和快速眼动(REM)睡眠减少、随后NREM睡眠片段化,以及持续存在的超慢速脑电振荡;这些振荡在两周内恢复正常。相比之下,SD诱导了较为连续集中的反跳性睡眠和慢波活动。ZT6时的转录组分析显示,IA和SD诱导了总体上不同的皮层基因表达程序。IA优先富集整合应激反应和未折叠蛋白反应相关基因,而SD则呈现出相对正交的、具有生长许可特征并与mTOR相关的表达谱。尽管IA诱导的基因表达提示存在细胞应激,皮质酮测量结果并不支持全身性应激是其主要驱动因素。这些发现表明,异氟烷麻醉后的恢复在神经生理学和分子层面均不同于恢复性睡眠。

作者声明不存在利益冲突。

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关键词:异氟烷麻醉 · 睡眠恢复 · 超慢脑电振荡 · 皮层转录组 · 整合应激反应 · 未折叠蛋白反应

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.18.760000v1?rss=1