随着舒适化医疗和无痛诊疗需求的日益增长，开发更加安全有效的新型全身麻醉药物意义重大。以前报道过的筛选新型全麻药的策略，都是针对某个已知全麻药靶点的目标导向型的筛选，特别是对GABAA（γ-氨基丁酸）受体的激动剂进行筛选。但是，并非所有的全麻药都作用于GABAA受体，用这些方法会遗漏作用于其他靶点甚至是未知靶点的全麻药物化学型。所以，使用非机制依赖的筛选策略更有助于发现全新的全身麻醉药物。更为重要的是，如果筛选出的药物不作用于任何已知全麻药的受体，将会成为全麻机制研究领域的的重大发现。
目前最常用的非机制依赖的筛选镇静催眠药物的动物模型，是椎体动物的翻正反射（Loss of Righting Reflex, LoRR）。但是，精确监测并调控静脉麻醉药在啮齿类动物神经系统内的浓度并不容易实现。而水生椎体类动物，可以通过皮肤渗透和鳃呼吸，吸收其所处水环境中的药物，在达到平衡状态后，体内药物浓度就等于环境药物浓度，所以，通过调节水环境药物浓度就可以控制其神经系统内的药物浓度。这也是非洲爪蟾蝌蚪的翻正反射常被用来测试药物镇静催眠效果的原因。近年来，幼龄斑马鱼被越来越多地应用于精神类药物的开发，来自上海瑞金医院麻醉科的杨笑萱博士，在美国哈佛大学医学院附属麻省总医院Stuart A. Forman教授和于布为教授的指导下，用幼龄斑马鱼高通量筛选发现新型全身麻醉药，其发现发表于9月《Anesthesiology》杂志上。
1研究方法
作者利用电脑化的软件追踪系统，考察了已知全麻药对幼龄斑马鱼的光动反应（Photomotor Response, PMR，在黑暗环境中由强光刺激引起的体动反应）发生率的抑制。然后，分别用蝌蚪的翻正反射和斑马鱼的光动反应，测试了9种效价和作用机制迥异的已知麻醉药，和11种新研发的GABAA受体激动剂的半数有效剂量（EC50），用以比较这两种方法筛选全麻药的相关性。随后，用这一新方法筛查了374种作用未知的新型药物的镇静催眠效果，对于可逆地明显抑制光动反应发生率的药物，用蝌蚪和大鼠进一步验证麻醉效果。最后，通过电生理和药理学方法，研究其对六种常见全麻药受体的作用，包括GABAA受体，NMDA受体、甘氨酸受体、神经元型乙酰胆碱受体、HCN-1受体和α2-肾上腺素能受体。
2研究结果
研究发现，全身麻醉药物能剂量依赖地抑制幼龄斑马鱼的光动反应的发生率。在已知麻醉药和新研发的GABAA受体激动剂中，用斑马鱼的光动反应和蝌蚪的翻正反射检测出的EC50有高度相关性（Pearson correlation, r > 0.999），说明与传统方法相比，利用幼龄斑马鱼能等效的筛选镇静催眠药物，但是所需的药物量只有1%，而且可以节省大量的时间和人力。在374种新型药物中，该研究发现了一种有效的镇静催眠药物，而且可以在蝌蚪和小鼠上同样具有麻醉作用。该药物部分增强GABAA受体、部分抑制甘氨酸受体和神经型烟碱受体，但不调节其他受体，说明这种药物的主要作用靶点并不在常见的全麻药受体上。
图1: A：测试蝌蚪翻正反射（LoRR）的实验图。含有100mL被测药物的玻璃缸容纳5只蝌蚪，即20mL/蝌蚪。用玻璃棒逐一手工翻转每个蝌蚪，如果5s不能恢复体位，记为LORR消失。B：用96孔板承载7日龄斑马鱼，每孔一只，每孔加入0.2mL含有被测药物的E3溶液。
图2:用蝌蚪的翻正反射和斑马鱼的光动反应检测药物镇静催眠作用的相关性。A：用斑马鱼的PMR Probability测定的已知麻醉药的EC50与文献报道过的、来自蝌蚪LORR的EC50密切相关（log[EC50] Pearson correlation r=0.999, R2=0.998,p<0.0001）。ethanol36, butanol36, hexanol36, ketamine37 , propofol38, etomidate39, pentobarbital40, and alphaxalone42。B：由蝌蚪和斑马鱼筛查发现的有麻醉作用的5种新型GABAA受体激动剂（表2），两种方法测得的EC50高度相关（EC50 Pearson correlation r=0.9995, R2=0.998,p<0.0001。
图3: 用幼龄斑马鱼的光动反应筛查新型药品库发现新型镇静催眠药物。A：相比于其它被测药物，10μM的85号药物（CMLD003237）显着并可逆的抑制幼龄斑马鱼的光动反应。E3:不含任何药物的鱼溶液，即阴性对照；ETO：10μM依托咪酯，作为阳性对照。B：CMLD003237的化学结构。
图4:CMLD003237的效能和机制研究。
醉翁之艺点评
幼龄斑马鱼的光动反应可被用于非机制依赖的筛选镇静催眠药物，与传统筛选方法相比，这种方法可节省大量的时间和人力，从而实现高通量的初筛，有望发现全新的全身麻醉药物及潜在的未知全身麻醉药物作用靶点，有助于开发更加安全有效的新型全身麻醉药物和全面理解全身麻醉机制。来自美国宾州大学Perelman医学院麻醉与危重病科着名的全身麻醉药物研究学者Echenhoff RG教授对于杨笑萱等学者发表在《Anesthesiology》上的论着发表了编者观点：杨笑萱等学者首次采用斑马鱼模型对新型药品库进行高通量的筛选，发现了两种新型化合物在低浓度时就能够抑制斑马鱼的光运动反应，并这两种新型化合物和经典的麻醉药物作用靶点（GABAA受体，NMDA受体，神经元烟碱受体等）的结合活性都相当弱，这些结果提示了令人兴奋的发现，这种新颖的化合物可能存在尚未被发现的全新麻醉效应途径与机制。正如作者在其文章摘要中的简洁陈述：“产生催眠效应的化合物种类大大超越了目前的认识”，因此，研究者将以斑马鱼为起始，逐步深入到啮齿类动物，通过在更大的化合物库中进行高通量筛选，以期在不远的将来，能够发现更有效、更安全、更经济的全新麻醉药造福人类。（编译：杨笑萱，庄蕾）
（向上滑动查看内容）
“醉翁之艺”系列回顾：
点击标题，温故知新
1.醉翁之艺 开篇辞 —— 李金宝
2.【醉翁之艺】围术期低血压与老年患者预后系列之一：患者术中低血压与术后急性肾损伤相关
3.【醉翁之艺】围术期低血压与老年患者预后系列之二：老年患者术中低血压与术后心肌损伤相关
4.【醉翁之艺】围术期低血压与老年患者预后系列之三：老年患者术中血压波动与术后谵妄相关
5.【醉翁之艺】围术期低血压与老年患者预后系列之四：患者术中非严重低血压与术后30天死亡率相关
6.【醉翁之艺】“围术期低血压与老年患者预后”系列之五：综述：术中低血压对非心脏手术患者预后的影响
7.【醉翁之艺】“ERAS For Elderly”系列之一：ERAS策略在老年结直肠手术中的应用
8.【醉翁之艺】“ERAS For Elderly”系列之二：术前贫血和内科夹杂症影响高龄患者全膝/全髋关节置换术后康复
9.【醉翁之艺】ERAS For Elderly系列之三：关注老年患者术前营养不良，优化围术期营养支持
10.【醉翁之艺】ERAS For Elderly系列之四：多模式镇痛在老年患者日间手术中的应用进展
11.【醉翁之艺】“麻醉深度与患者预后”系列之一：低MAP和低BIS警报对术后90天死亡率的影响
12.【醉翁之艺】“麻醉深度与患者预后”系列之二：老年脊柱手术患者局部脑氧饱和度与术后认知功能障碍相关
13.【醉翁之艺】“麻醉深度与患者预后”系列之三：“Triple Low”是术后死亡率增高的独立预测因素吗?
14.【醉翁之艺】老年患者与术后谵妄系列之一：普通外科老年患者谵妄的发生率和危险因素
15.【醉翁之艺】老年患者与术后谵妄系列之二：术后谵妄的识别
16.【醉翁之艺】老年患者与术后谵妄系列之三：老年患者谵妄与痴呆的相互影响
17.【醉翁之艺】老年患者与术后谵妄系列之四：术中BDNF的变化与术后谵妄的相关性
18.【醉翁之艺】POCD系列之一：神经损伤标志物对心脏手术患者术后长期认知功能障碍的预测作用
19.【醉翁之艺】POCD系列之二：老年非心脏手术患者POCD与术中脑血流自身调节障碍、脑氧合及脑损伤标志物的关系
20.【醉翁之艺】POCD系列之三：美金刚对于心脏手术后POCD的影响
21.【醉翁之艺】POCD系列之四：心脏瓣膜术后血清胶质细胞源性神经营养因子水平和术后认知功能障碍
22.【醉翁之艺】POCD系列之五：AD脑脊液生物标记物对POCD的预测意义
23.【醉翁之艺】围术期炎症免疫调控系列之一：氢化可的松对严重脓毒症患者休克形成的影响
24.【醉翁之艺】围术期炎症免疫调控系列之二：右美托咪定复合全身麻醉对围术期应激作用的影响
25.【醉翁之艺】围术期炎症免疫调控系列之三：塞来昔布在癌症手术中的应用
26.【醉翁之艺】围术期炎症免疫调控系列之四：患者术前特异的免疫 状态对术后恢复的影响
27.【醉翁之艺】老年慢性疼痛系列之一：阿片类药物治疗老年慢性非癌症疼痛使用指南
28.【醉翁之艺】老年慢性疼痛系列之二：慢性疼痛会导致老年人记忆减退与痴呆吗？
29.【醉翁之艺】老年慢性疼痛系列之三：接纳与承诺疗法和选择补偿最优化策略用于治疗养老院老年人慢性疼痛
30.【醉翁之艺】老年慢性疼痛系列之四：疼痛导致残疾？
31.【醉翁之艺】 “肝脏手术低CVP策略”系列之一：肝脏切除术中PEEP和体位对中心静脉压和肝静脉血流动力学的影响
32.【醉翁之艺】“肝脏手术低CVP策略”系列之二：米力农诱导低中心静脉压技术在活体供肝切除术中的应用
33.【醉翁之艺】肝脏手术低CVP策略系列之三：低中心静脉压技术辅助下的肝脏切除术后的肾功能：2116例病例评估
34.【醉翁之艺】“肝脏手术低CVP策略系列之四”：肝脏切除术中行低容量性放血后CVP的下降程度可预测术中失血量
35.【醉翁之艺】肺保护性通气策略系列之一：肺保护性通气复合肺泡复张策略对心脏术后肺部并发症的影响
36.【醉翁之艺】肺保护性通气策略系列之二：评估单肺通气过程中不同的PEEP对通气血流比和呼吸力学的影响
37.【醉翁之艺】肺保护性通气策略系列之三：非腹部手术中单独使用PEEP可以限制肺不张的发生
38.【醉翁之艺】围术期脑卒中系列之一：术前确诊卵圆孔未闭与围术期缺血性卒中的关系
39.【醉翁之艺】围术期脑卒中系列之二：体外循环脑血流量调节受损与中枢小血管病变相关
40.【醉翁之艺】围术期脑卒中系列之三：非心脏大血管手术的围术期脑卒中发生率及危险因素分析
41.【醉翁之艺】围术期脑卒中系列之四：围手术期脑卒中的机械取栓术----一项病例分析研究
42.【醉翁之艺】神经阻滞麻醉系列之一：肌间沟臂丛神经阻滞筋膜外注射法和传统的筋膜内注射法对呼吸并发症的影响
43.【醉翁之艺】神经阻滞麻醉系列之二：糖尿病和非糖尿病人外周神经阻滞效果比较
44.【醉翁之艺】神经阻滞麻醉系列之三：腰交感神经阻滞治疗截肢术后疼痛
45.【醉翁之艺】神经阻滞麻醉系列之四：周围神经阻滞麻醉在美国门诊手术中的应用调查
46.【醉翁之艺】颈动脉内膜剥脱术系列之一：基于多中心人群水平的颈动脉内膜剥脱术与支架植入术的长期预后比较-回顾性队列研究
47.【醉翁之艺】颈动脉内膜剥脱术系列之二：预测颈动脉剥脱术后预期寿命评分系统
48.【醉翁之艺】颈动脉内膜剥脱术系列之三：颈动脉内膜剥脱术后神经认知功能和脑血管的反应性的变化
49.【醉翁之艺】颈动脉内膜剥脱术系列之四：术中SEP监测对CEA术围术期卒中风险的预测价值
50.【醉翁之艺】围术期营养支持系列之围术期营养状况指标对胃癌手术患者预后的预测价值
51.【醉翁之艺】围术期营养支持系列之二：ERAS时代的营养筛查与治疗：ASER/POQI联合共识声明
52.【醉翁之艺】围术期营养支持系列之三：营养不良的诊断标准——ESPEN共识声明
53.【醉翁之艺】围术期营养支持系列之五：严重营养风险可预测患胰腺良性疾病的老年患者接受胰十二指肠切除术后的远期生存
54.【醉翁之艺】慢性疼痛系列之一：慢性背痛和纤维肌痛综合征患者条件性疼痛调节
55.【醉翁之艺】慢性疼痛系列之二：年轻女性长期髌股关节疼痛对条件性疼痛调节功能的影响
56.【醉翁之艺】慢性疼痛系列之三：青少年功能性腹痛与条件性疼痛调节功能受损
57.【醉翁之艺】慢性疼痛系列之四：颞下颌关节紊乱伴疼痛患者的躯体感觉评估和条件性疼痛调节
58.【醉翁之艺】ERAS系列之一：术后ERAS干预对最佳恢复影响最大：在多个医院实施ERAS的经验
59.【醉翁之艺】ERAS系列之二：术后多模式加速康复外科是接受全腹腔镜胃癌远端胃切除术患者的最佳围手术期护理
60.【醉翁之艺】ERAS系列之三：胰十二指肠切除术围手术期应用加速康复外科的效果
61.【醉翁之艺】ERAS系列之四：肝切除术患者实施规范化围术期管理对其预后的影响
62.【醉翁之艺】液体治疗系列之一：生理盐水和平衡液在腹部手术围术期目标导向液体治疗中的比较
63.【醉翁之艺】液体治疗系列之二：腹部大手术中限制性与开放性补液的比较
64.【醉翁之艺】液体治疗系列之三：促进康复的液体管理新进展
65.【醉翁之艺】液体治疗系列之四：GDFT不能降低择期行腹腔镜结直肠手术后原发性肠梗阻的发生率
66.【醉翁之艺】脑氧饱和度监测系列之一：腹腔镜减肥手术中不同通气技术与优化血流动力学可维持脑氧饱和度:前瞻性随机对照研究
67.【醉翁之艺】脑氧饱和度监测系列之二：心脏手术中局部脑血氧饱和度与术后缺血性脑损伤的相关性研究
68.【醉翁之艺】脑氧饱和度监测系列之三：动脉血二氧化碳和氧分压变化对脑氧饱和度测定的影响
69.【醉翁之艺】脑氧饱和度监测之四：心脏手术脑血氧饱和度与术后谵妄的相关性
70.【醉翁之艺】困难气道系列之一：手术室与重症监护室内行气管插管条件的比较
71.【醉翁之艺】困难气道系列之二： 喉镜辅助光棒与常规光棒技术在模拟颈椎制动患者气管插管期间颈椎活动度的比较：一项随机交叉对照研究
72.【醉翁之艺】困难气道系列之四 经插管型喉罩行盲探气管插管——一项国际多中心前瞻性队列研究
73.【醉翁之艺】慢性疼痛系列之一：乳房重建术后慢性疼痛
74.【醉翁之艺】慢性疼痛系列之二：术后一天C反应蛋白水平与乳房切除术后慢性疼痛相关
75.【醉翁之艺】慢性疼痛系列之三：围术期输注利多卡因预防术后慢性疼痛：对疗效和安全性的系统评价和荟萃分析
76.【醉翁之艺】慢性疼痛系列之四：局部麻醉浸润对全髋和全膝关节置换术后慢性术后疼痛的影响
77.【醉翁之艺】术前吸烟史与高龄非心脏手术患者术后早期认知功能障碍风险降低相关：一项前瞻性观察性队列研究
78.多中心随机对照试验：术中应用右美托咪定对术后认知功能下降的影响
79.【醉翁之艺】股骨骨折术后镇痛对全身炎症反应及术后认知功能障碍的影响：一项随机对照试验
80.【醉翁之艺】糖尿病与术后认知功能相关
81.【醉翁之艺】脑电图系列之一在脑电图指导下实施麻醉对接受大手术的老年患者术后谵妄的影响
82.【醉翁之艺】脑电图系列之二:异丙酚麻醉期间人脑深部振荡的光谱和相位-振幅耦合特征
83.【醉翁之艺】脑电图系列之三:不同镇静程度下（清醒，中度镇静，深度镇静，恢复）丙泊酚和右美托咪啶对脑电图模式的影响
84.【醉翁之艺】脑电图系列之四:爆发抑制比较脑电图肉眼分析低估了脑电图抑制的绝对持续时间
85.【醉翁之艺】围术期脑卒中系列之一：应用高选择性β1受体阻滞剂比索洛尔术后卒中发生率低于阿替洛尔及美托洛尔
86.【醉翁之艺】围术期脑卒中系列之二：诱发电位对成人颅内动脉瘤夹闭术中脑损伤的监测作用
87.【醉翁之艺】围术期脑卒中系列之三：接受心脏手术的患者体外循环期间平均动脉压的高低不会影响新发脑梗死体积和数量
88.【醉翁之艺】围术期脑卒中系列之四：围术期脑卒中的预防手段
89.【醉翁之艺】保护性肺通气系列之一：个体化呼气末正压可优化术中机械通气并减少术后肺不张
90.【醉翁之艺】保护性肺通气系列之二：哮喘和COPD患者发生术后肺部并发症的危险因素
91.【醉翁之艺】保护性肺通气系列之三：床旁呼吸生理学评估急性呼吸窘迫综合征患者发生肺损伤的风险
92.【醉翁之艺】保护性肺通气系列之四：胸外科术中的驱动压：一项随机对照临床研究
93.【醉翁之艺】保护性肺通气系列之五：重症监护室无ARDS患者的机械通气—小潮气量OR中等潮气量?
94.【醉翁之艺】慢性疼痛系列之二：比较单侧椎旁阻滞与蛛网膜下腔阻滞用于腹股沟疝修补术后疼痛管理：一项随机对照临床研究
95.【醉翁之艺】慢性疼痛系列之三：苯海拉明用于长期阿片类药物治疗患者的结肠镜检查辅助镇静：随机对照试验
96.【醉翁之艺】慢性疼痛系列之四：短暂的心理预期干预可以改善术后疼痛吗？一项乳腺癌患者的随机对照实验
97.【醉翁之艺】POD系列之一：术后谵妄与长期日常生活活动下降有关
98.【醉翁之艺】POD系列之二：体力活动与术后谵妄的风险
99【醉翁之艺】.POD系列之三：静脉注射对乙酰氨基酚vs安慰剂联合丙泊酚或右美托咪定对老年患者心脏手术后谵妄的影响：DEXACET随机临床试验
100.【醉翁之艺】POD系列之四：大型非急诊手术后谵妄与远期认知功能的关系
101.【醉翁之艺】POD系列之五：脑脊液中β淀粉样蛋白1-42的浓度可作为预测术后谵妄的指标
FIND ME：
古麻今醉致力于传播最前沿、最专业、最具影响力的围术期医学知识。与国内多家知名医院强强联合，紧跟围术期医学最新领域，云集国内外知名专家，及时将围术期医学的新动向、新知识、新技术进行传播。致力于打造国内领先的围术期医学专业信息科技平台。
招商 | 您的精彩由我们展示
古麻今醉主要开设了【麻海新知】、【论肿道麻】、【头头是道】、【神麻人智】、【醉仁心胸】、【醉翁之艺】、【骨麻征途】、【爱儿小醉】、【产麻新谭】、【麻醉与复苏】等栏目。我们面向医院、医药企业、各学会在合法、合规、内容可靠的前提下提供广告合作、视频直播、专栏冠名等多种形式的推广及市场传播服务，如果您有需要，欢迎联系我们！
城市合伙人|火热召集中
联系电话：
021-60390780
潘老师:18621990382
