广泛使用的麻醉剂异丙酚改变了神经元功能

丙泊酚是最常用的全身麻醉药物。尽管其临床应用频繁，但对异丙酚究竟如何引起麻醉知之甚少。在一项发表在《细胞分子生物学》上的新研究中，伦斯勒理工学院的一个研究小组发现了一种以前未知的异丙酚在神经元中的作用。研究发现，异丙酚暴露会影响神经元将蛋白质(执行大多数细胞功能的生物分子)运输到细胞表面的过程。

几乎所有的动物细胞，包括人类细胞，都是高度划分的，并且依赖于蛋白质材料在隔间之间的有效移动。蛋白质从它们的合成位点移动到它们在称为囊泡的小载体中发挥其功能的位置。这种运输必须高效且高度特异性，以维持细胞组织和功能。

该研究小组由生物科学系助理教授MarvinBentley博士领导，他的实验室研究神经元中的囊泡运输。神经元特别依赖囊泡运输，因为轴突——通常以神经束的形式组织——在人类中可以跨越长达1米的距离。囊泡运输错误与阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经发育和神经退行性疾病有关。

这项新研究发现，异丙酚会影响一个称为驱动蛋白的蛋白质家族。驱动蛋白是小的“运动蛋白”，可以在称为微管的细丝上移动囊泡。

Bentley博士的团队观察到，两种主要驱动蛋白Kinesin-1和Kinesin-3的囊泡运动在暴露于异丙酚的细胞中显着减少。研究小组随后表明，异丙酚诱导的转运延迟导致蛋白质向轴突的传递显着减少。

“异丙酚的作用机制尚不完全清楚，”本特利说。“我们的发现出乎意料：异丙酚改变了活神经元中囊泡的运输。”

总体而言，这项研究有助于我们了解异丙酚的作用机制。大多数解决异丙酚麻醉机制的研究都集中在其与称为GABAA受体的离子通道的相互作用上，该离子通道在被激活时会抑制神经传递。

这项新研究表明，囊泡转运是一种额外的机制，可能对丙泊酚的麻醉作用很重要。这种新异丙酚作用的发现对人类健康具有重要的应用价值，并可能导致更好的麻醉药物的开发。

“通过使用最先进的活细胞成像技术，Bentley博士的团队进一步了解了一种广泛使用的药物的作用机制，这种药物已经每天影响着人类健康，”CurtM.Breneman说，理学院院长。“Bentley博士的研究可能为相关化合物的开发铺平道路，这些化合物使用这些相同的机制来治疗使人衰弱的神经退行性疾病。”

除了Bentley博士，该研究还由Rensselaer生物科学系主任SusanP.Gilbert博士和博士生MadelineFrank和AlecT.Nabb共同撰写。