奇点网|麻醉人类的175年｜万物科学说明书( 四 )
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理查德·勒纳（Richard Lerner）的猜想
进入21世纪 ， 随机光学重建显微镜（direct Stochastic Optical Reconstruction Microscopy, dSTORM）的诞生 ， 让科学家看到大小在几纳米到几十纳米之间的蛋白质成为可能 。 也正是因为如此 ， dSTORM技术的相关发明人在2014年获得诺贝尔化学奖 。
在正式介绍汉森团队的研究成果之前 ， 咱们先来看看脂筏 。 脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域 ， 大小约70nm左右 。 脂筏就像一个蛋白质停靠平台 ， 胆固醇就像胶水 ， 保证脂筏中蛋白质的聚集和功能的实现 。 总的来说 ， 脂筏与膜的信号转导等有密切的关系 。
在dSTORM显微镜的帮助下 ， 汉森团队的研究人员发现 ， 将细胞浸泡在氯仿里面的话 ， 一种由胆固醇和鞘磷脂构成的GM1脂筏的组织结构会发生变化 ， 从紧密圆球状态转变为一种散乱的状态 。 随着GM1无序地扩大 ， 原本固定在GM1中的蛋白就被释放出去了 ， 其中有一种叫做磷脂酶D2（PLD2）的酶 。
这个PLD2离开GM1之后 ， 会在细胞膜上游荡 ， 并进入到一个叫做PIP2的脂筏中 。 PLD2这个串门 ， 会激活PIP2脂筏中的TREK1钾离子通道及其脂质激活剂磷脂酸（PA） ， 导致TREK1钾离子通道开放 ， 钾离子外流 ， 神经细胞超极化 ， 神经元活性处于抑制状态 ， 最终患者因此丧失意识 。 汉森团队在果蝇模型中进一步证实了这个模型的可靠性 。
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斯科特·汉森（Scott Hansen）团队发现的作用机制
从汉森团队的研究结果不难看出 。 可吸入麻醉剂让患者丧失意识的机制不是单纯地作用于脂筏或者膜蛋白 ， 而是麻醉剂在破坏脂筏之后 ， 形成了一系列的连锁反应 ， 脂筏和膜蛋白共同促成了意识丧失的现象 。
至此 ， 困扰麻醉学家一个多世纪的谜题终于得以破解 ， 更重要的是 ， 这个发现或许有助于科学家发现意识形成的原因 。
前不久 ， 我们还写文章介绍了手术中会出现的“术中知晓” 。 也就是说 ， 在全麻状态下的患者在术中突然出现意识 ， 并且在术后可以回忆术中手术相关事件场景的状态 。 据了解 ， 在中国术中知晓的概率0.4%左右 。
据《健康时报》报道 ， 2018年 ， 中国手术室的手术量超过6000万人次 ， 占全球手术室年手术总量的七分之一 。 如果按照上面的概率计算的话 ， 每年有数以万计患者会在全麻手术中出现术中知晓现象 。
科学家目前对术中知晓的了解非常有限 ， 或许汉森团队的这项研究成果 ， 有助于医生提前知道哪些患者存在术中知晓的风险 ， 以加强术中检测 ， 减轻患者的痛苦 。
参考文献：
[1].Robinson D H, Toledo A H. Historical development of modern anesthesia[J]. Journal of Investigative Surgery, 2012, 25(3): 141-149.
[2].Mashour G A, Avidan M S. Intraoperative awareness: controversies and non-controversies[J]. British journal of anaesthesia, 2015, 115(suppl_1): i20-i26.
[3].https://www.bbc.com/future/article/20190313-what-happens-when-anaesthesia-fails
[4].吴新民, 于布为, 叶铁虎, 等. 术中知晓预防和脑功能监测快捷指南[D]. , 2011.
[5].http://paper.people.com.cn/jksb/html/2019-05/24/content_1929245.htm
[6].Meyer H. Zur theorie der alkoholnarkose, Naunyn-Schmiedebergs Arch[J]. Pharmakol, 1899, 42: 109-118.
[7].Lerner R A. A hypothesis about the endogenous analogue of general anesthesia[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1997, 94(25): 13375-13377.
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