實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是研究人類疾病的重要模型，為人類闡明發(fā)病機(jī)理以及尋找新的治療策略提供了基礎(chǔ)信息。在眾多的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中，小鼠是使用最多和最廣泛的動(dòng)物模型，這是因?yàn)槠渚哂信c人類的生物相似性、易于繁殖、費(fèi)用低廉和容易操作等特點(diǎn)。

實(shí)際上，許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)都需要實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在相對(duì)固定的條件下進(jìn)行，例如活體成像、開(kāi)顱的腦功能研究以及器官移植等。一般情況下，動(dòng)物都不會(huì)配合這些實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，而且大部分的實(shí)驗(yàn)操作還會(huì)伴有疼痛感，而麻醉和鎮(zhèn)痛技術(shù)為這些實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展提供了可能。不同的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物會(huì)因不同的生理屬性而影響麻醉劑的作用效率。與大動(dòng)物（貓狗甚至更大）相比，小鼠的身體尺寸小，對(duì)藥物的代謝和排除更加迅速，降低了藥物的半衰期，也會(huì)影響麻醉藥物起效和維持的時(shí)間。

麻醉是一種無(wú)意識(shí)、鎮(zhèn)靜、肌肉松弛以及無(wú)反射的狀態(tài)。目前，按照作用藥物的種類可將麻醉分為注射式麻醉和吸入式麻醉。理想的麻醉劑應(yīng)當(dāng)具有易于操作、提供快速和充足的麻醉維持、沒(méi)有副作用、可以逆轉(zhuǎn)以及對(duì)動(dòng)物和操作人員無(wú)害等特點(diǎn)。但是，這樣的麻醉劑并不存在，最佳的麻醉選擇也需要根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)的需求來(lái)確定。

目前，阿佛丁、戊巴比妥鈉和氯胺酮是小鼠實(shí)驗(yàn)中最常用的注射類麻醉劑，它們經(jīng)常會(huì)與諸如乙酰丙嗪、甲苯噻嗪、安定（地西泮）和一些鎮(zhèn)靜類藥物聯(lián)合使用；而異氟烷、七氟烷和地氟烷是吸入式麻醉中常用的麻醉劑。相比注射式麻醉，吸入式麻醉具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）應(yīng)用范圍廣，更加安全，尤其是針對(duì)深入和長(zhǎng)時(shí)程麻醉實(shí)驗(yàn)；（2）心臟保護(hù)功能，提高肺部的免疫力；（3）吸入和消除都在肺部，極少被吸收，不會(huì)產(chǎn)生肝腎毒性；（4）蘇醒快，適于短期麻醉，也利于更改麻醉策略，精確調(diào)控麻醉深度。與之相對(duì)的是，注射麻醉除了一些顯而易見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn)外，其還存在著一些缺點(diǎn)：（1）選擇一個(gè)合適的麻醉劑量是十分困難的，尤其是在不同麻醉劑的組合使用中，需要大量的摸索嘗試；（2）恢復(fù)速度慢，不能在注射后立即蘇醒，還需要使用逆轉(zhuǎn)劑（解藥）來(lái)解除麻醉狀態(tài)；（3）無(wú)法精確控制麻醉深度；（4）對(duì)心率和呼吸速度都有顯著的改變；（5）腹腔注射時(shí)還可能因?yàn)槿脶樖д`而誤傷內(nèi)臟。

接下來(lái)，本文將詳細(xì)列舉注射式麻醉劑的對(duì)比信息：

類別	藥品名稱	作用時(shí)間	作用方式	不良反應(yīng)	藥品描述	參考文獻(xiàn)
巴比妥類藥物（Barbiturates）	戊巴比妥鈉（pentobarbital）	60-120 min	50-90 mg/kg IP	心血管和呼吸功能抑制	類GABA藥物，抑制去甲腎上腺素和谷氨酸鹽的釋放	Flecknell (1989), Hildebrand et al. (2008)
	硫巴比妥（thiobarbital）	10-20 min      （因品系而異）	30-40 mg/kg IP
三溴乙醇（Tribromoethanol）	阿佛丁（Avertin）	15-30 min	240 mg/kg IP	心肺抑制、高血糖、腹膜炎、腸梗阻和腹膜粘連	非管制類藥物，具有使肌肉放松和短效麻醉的作用；在小于16天的小鼠中有不確定性，在肥胖、高血糖以及轉(zhuǎn)基因小鼠中表現(xiàn)出不確定性；二次使用時(shí)死亡率會(huì)提高	Zeller et al.（1997）, Flecknell (1989), Arras et al.(2001)
分離麻醉劑（Dissociative Anesthetics）	氯胺酮 （Ketamine）	15-20 min（犬貓）	80-100mg/kg IP	增加顱內(nèi)血流、顱內(nèi)壓腦脊液壓和腦耗氧量，促進(jìn)眼睛睜開(kāi)而導(dǎo)致角膜干裂	對(duì)NMDA受體的拮抗作用導(dǎo)致麻醉，鎮(zhèn)痛效果明顯，其中氯胺酮是常用的麻醉藥物，替來(lái)他明的效果是氯胺酮的10倍；它們經(jīng)常與其他麻醉藥聯(lián)合使用，無(wú)肌肉僵直和促驚厥作用	Xu et al.（2007）, Flecknell (1989)
	替來(lái)他明（Tiletamine）		40/80 mg/kg IP
α-2腎上腺素激動(dòng)劑（Alpha-2 Adrenergic Agonists）	賽拉嗪 （Xylazine）		與氯胺酮聯(lián)用：100/10,65/4,100/5,100/2.5(Ketamin/Xlazine) mg/kg IP	增加或降低血壓，增加外圍脈管系統(tǒng)的阻力，降低心臟的泵血，增加中央靜脈的壓力，呼吸抑制，增加高血糖，利尿以及高血尿風(fēng)險(xiǎn)	該組合是目前注射麻醉中應(yīng)用非常廣泛的一種。α-2腎上腺素激動(dòng)劑可以針對(duì)特異性受體發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用，可以使用1mg/kg阿替美唑（atipamezole）逆轉(zhuǎn)。	Buitrago et al.（2008）, Flecknell (1989), Chari et al.（2001）,Roth et al.（2001）
	美托咪啶（medetomidine）		與氯胺酮聯(lián)用：75/1 female, 50/1 male， (Ketamin/Medetomidine) mg/kg IP		效用10倍于賽拉嗪，作用方式和逆轉(zhuǎn)方式和賽拉嗪類似
吩噻嗪鎮(zhèn)靜劑（Phenothiazine Tranquilizers）	乙酰丙嗪（acerpromazine）	200-360 min	氯胺酮+乙酰丙嗪，100/5 or 氯胺酮+賽拉嗪+乙酰丙嗪， 100/10/3 mg/kg IP	對(duì)心血管的抑制以及降低血壓，還會(huì)降低驚厥閾值，不推薦在CNS損傷中使用	一種穩(wěn)定劑，對(duì)呼吸系統(tǒng)影響較小，但并無(wú)鎮(zhèn)痛作用，主要用于與氯胺酮和賽拉嗪組合，加強(qiáng)麻醉效果	Buitrago et al.（2008）, Flecknell (1989), Arras et al.(2001)
苯二氮卓類（Benzodiazepines）	安定，地西泮（diazepam）		氯胺酮+地西泮 100/5 mg/kg IP		水溶性，作用于GABAA受體，較低的心肺抑制，可用于心血管和代謝類疾病以及大齡動(dòng)物的疾病，可以被GABA逆轉(zhuǎn)劑氟馬西尼（Flumazenil）逆轉(zhuǎn)恢復(fù)	Schaefer et al.（2005）, Flecknell (1989), Roth et al.（2001）
	咪達(dá)挫侖（midazolam）		氯胺酮+咪達(dá)挫侖 100/5，100/3, 50/3 mg/kg IP		脂溶性，比地西泮發(fā)揮作用更短
阿片類（Opioids）	嗎啡（Morphine）	2-4 h	10 mg/kg SC		可以一定程度上接觸激動(dòng)劑帶來(lái)的副作用，諸如：呼吸抑制，心動(dòng)過(guò)緩，由于組胺釋放導(dǎo)致的外圍血管舒張等	Flecknell (1989)
	度冷�。∕eperidine）	2-3 h	20 mg/kg SC
	芬太尼（Fentanyl）	30 min	0.06 mg/kg SC
	丁丙諾啡（Buprenorphine）	12 h	2 mg/kg SC

總之，注射式麻醉劑大都會(huì)對(duì)心肺功能產(chǎn)生影響，會(huì)改變心率和產(chǎn)生呼吸抑制，并造成血壓血糖升高等生理問(wèn)題。而且其麻醉時(shí)間長(zhǎng)短不一，難以調(diào)控，它們大都需要在肝腎代謝，會(huì)潛在地產(chǎn)生一定的副作用。

與之相對(duì)的是，吸入性麻醉具有諸多優(yōu)點(diǎn)，而異氟烷則是目前吸入性麻醉的最佳選擇。憑借其快速誘導(dǎo)和恢復(fù)能力，它可以被應(yīng)用于各種時(shí)長(zhǎng)的手術(shù)操作中。異氟烷是一種不可燃?xì)怏w，性能穩(wěn)定。它具有心臟保護(hù)和肺部抗炎作用，可以抑制促炎因子IL-1、TNF-α和IL-6的分泌。異氟烷適用于各種年齡、各個(gè)部位及各種疾病的手術(shù)，包括一些其他全麻藥不宜使用的疾病，例如癲癇、顱內(nèi)壓增高、重癥肌無(wú)力、糖尿病、支氣管哮喘等。

目前，主要的研究顯示異氟烷主要通過(guò)對(duì)GABAA受體的作用而導(dǎo)致麻醉。它一方面可以增加GABAA受體對(duì)GABA的敏感性，另一方面還可以延長(zhǎng)新釋放的GABA和GABAA受體的作用時(shí)間（圖1）。另外，它也可以通過(guò)對(duì)一些蛋白位點(diǎn)起作用，但是其在離子通道的作用對(duì)它發(fā)揮麻醉效果至關(guān)重要。

圖1 異氟烷發(fā)揮麻醉作用的位點(diǎn)離子通道。異氟烷是通過(guò)左邊的途徑完成的，即增加GABAA對(duì)GABA的敏感性，促進(jìn)GABA與GABAA的結(jié)合時(shí)間。

成像技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越受到科研工作者的重視，它是一種非侵入和連續(xù)監(jiān)測(cè)動(dòng)物參數(shù)變化的優(yōu)秀工具。而幾乎所有的成像操作都需要使用麻醉劑對(duì)被測(cè)動(dòng)物進(jìn)行麻醉，而在不同的成像模式下選擇合適的麻醉策略對(duì)成像效果至關(guān)重要。下表是在不同成像方式下的麻醉劑選擇對(duì)比信息：

成像方式	首選麻醉劑	特點(diǎn)描述	備注
超聲	異氟烷	更加安全，在長(zhǎng)時(shí)程操作中具有恒定的麻醉深度
超聲心電圖	異氟烷	異氟烷對(duì)心臟功能幾乎沒(méi)有影響，而常規(guī)的注射類麻醉劑會(huì)降低心率，降低心臟收縮率等，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集	該技術(shù)用于轉(zhuǎn)基因鼠和心腦血管模型的疾病的分析
PET/SPECT	異氟烷	對(duì)顯影劑18F-FDG的分布影響更小，尤其在腦部成像和肺轉(zhuǎn)移成像中非常合適	利用正負(fù)電子湮滅后發(fā)射出的γ射線進(jìn)行成像，對(duì)代謝類疾病成像具有優(yōu)勢(shì)
Micro-CT	異氟烷	在長(zhǎng)時(shí)程的心腦血管疾病、肝病和腎病等優(yōu)點(diǎn)極為突出	X射線成像
激光多普勒血流成像(LDF)	異氟烷	該成像需要較短時(shí)間的維持和恢復(fù)，而且異氟烷對(duì)血管作用小，不像氯胺酮等藥物會(huì)收縮外圍血管和使肌層血流下降等
MRI	異氟烷	具有更低的呼吸抑制作用，可以控制麻醉深度，尤其針對(duì)心血管疾病更加合適
BOLD-MRI	異氟烷	理由同LDF