塞來昔布及其類似物對(duì)M電流及對(duì)疼痛行為的影響.pdf

1、疼痛是一種復(fù)雜的生理心理活動(dòng)，是臨床上最常見的癥狀之一，包括傷害性刺激作用于機(jī)體所引起的痛感覺，以及機(jī)體對(duì)傷害性刺激的痛反應(yīng)。疼痛通常由導(dǎo)致組織損傷的傷害性刺激引起，機(jī)械刺激、電流、高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等物理化學(xué)因素均可成為傷害性刺激導(dǎo)致傷害性感受器的敏感性及興奮性升高。TNF-α，NGF，IL-1β，BK，PGE2等炎性物質(zhì)可以通過疼痛受體及離子通道等提高傷害性感受器的敏感性及興奮性，而這些疼痛信號(hào)都是通過脊髓背側(cè)角的初級(jí)、次級(jí)感覺神經(jīng)元

2、的無髓C-纖維及有髓Aδ-纖維傳導(dǎo)。近些年來，對(duì)傷害性感受器的離子通道調(diào)節(jié)作用研究，特別是鉀通道的研究一直受到廣泛關(guān)注。
　　鉀通道(potassium channel)是選擇性地允許K+跨膜通過的離子通道，目前發(fā)現(xiàn)其亞型最多、作用最復(fù)雜，且分布廣泛，在調(diào)節(jié)細(xì)胞興奮性，維持靜息電位，細(xì)胞凋亡等過程中都發(fā)揮著重要作用。KCNQ家族是鉀通道中很重要的一類，其成員包括KCNQ1-5，又稱KV7.1-7.5，研究證明KCNQ2/3異聚體可

3、能構(gòu)成M通道的主要分子基礎(chǔ)。M電流是一種電壓及時(shí)間依賴型、低閾值、慢激活、慢去活、非失活的外向鉀電流，由于能被M型膽堿受體激動(dòng)后抑制而得名“M電流”。M電流的低閾值激活表現(xiàn)在細(xì)胞膜去極化到-60mV左右就能被激活，這使得該電流成為決定神經(jīng)元靜息膜電位和興奮性的關(guān)鍵。M通道在多種類型的細(xì)胞及組織中均有分布，包括交感神經(jīng)節(jié)、背根神經(jīng)節(jié)、海馬細(xì)胞及其他一些中樞神經(jīng)細(xì)胞等，其中背根神經(jīng)節(jié)作為外周感覺神經(jīng)節(jié)，表達(dá)于該部位神經(jīng)元中的M電流在痛覺的發(fā)

4、生過程中發(fā)揮了重要的作用?；贛通道在疼痛過程中的重要性，使對(duì)于新的M通道調(diào)節(jié)劑的研究和開發(fā)成為疼痛研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　塞來昔布屬于非甾體抗炎藥(non-steroids anti-inflammatory drugs，NSAIDS)，是COX-2特異性阻斷劑，能特異性作用于COX-2，減少PGs的生成，達(dá)到治療炎性疼痛、免疫調(diào)節(jié)等目的。在我們前期的研究中發(fā)現(xiàn)塞來昔布可激活大多數(shù)KCNQ通道，對(duì)構(gòu)成M電流KCNQ2/3異

5、聚體也有明顯的激活作用，而且這種作用可能是對(duì)通道的直接作用，而與其對(duì)COX-2的抑制作用無關(guān)。
　　基于M電流在痛覺感覺中的重要性和塞來昔布對(duì)M電流的激活作用，我們提出以下假設(shè)一塞來昔布作為NSAIDs的鎮(zhèn)痛作用除通過抑制COX-2而減少PGs的產(chǎn)生之外，可能還有對(duì)DRG神經(jīng)元的M電流激活作用的參與。
　　目的：本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用塞來昔布(celecoxib，CXB)以及其結(jié)構(gòu)類似物去甲基塞來昔布(UM-celecoxib，UMC)

6、和二甲基塞來昔布(DM-celecoxib，DMC)為工具藥(已知相對(duì)塞來昔布而言，UMC有對(duì)COX-2更高抑制活性而DMC沒有抑制COX-2的活性，即UMC＞CXB＞DMC)，觀察三種藥物對(duì)HEK293細(xì)胞、DRG神經(jīng)元M電流的影響，以及對(duì)由BK炎性介質(zhì)、機(jī)械刺激、熱刺激以及神經(jīng)病理性疼痛模型CCI實(shí)驗(yàn)動(dòng)物熱刺痛行為的影響；分析三種藥物對(duì)疼痛行為的影響與其對(duì)COX-2的抑制功能和M電流調(diào)節(jié)功能間的關(guān)系，探討兩種機(jī)制特別是M電流調(diào)節(jié)功能

7、在塞來昔布緩解疼痛中的重要性。
　　方法：
　　1應(yīng)用打孔膜片鉗技術(shù)研究CXB、DMC、UMC對(duì)在HEK293細(xì)胞、DRG神經(jīng)元M電流的影響。
　　2應(yīng)用整體動(dòng)物行為學(xué)研究方法研究CXB及其類似物對(duì)由BK引起的急性炎性痛、高溫鹵素?zé)粢鸬臒嵬?、纖維針引起的機(jī)械刺痛以及神經(jīng)病理性疼痛模型下的熱、刺痛反應(yīng)中的作用。
　　結(jié)果：
　　1電生理結(jié)果
　　1.1 CXB，DMC，UMC可顯著增加HEK293細(xì)胞

8、中表達(dá)的KCNQ2/3電流的幅度，增加幅度DMC＞CXB＞UMC。這與其COX-2抑制活性并不一致，提示CXB，DMC，UMC對(duì)KCNQ2/3電流的激活作用與其COX-2抑制作用沒有直接關(guān)系。
　　1.2 CXB，DMC，UMC增加HEK293細(xì)胞中表達(dá)的KCNQ2/3電流的幅度呈濃度依賴性，其半數(shù)有效濃度分別為DMC EC50=2.5±0.2μM，CXBEC50=4.5±0.7μM，UMC EC50=22.7±3.0μM。

9、>　　1.3 CXB，DMC，UMC可增加DRG神經(jīng)元細(xì)胞中的M電流的幅度，其敏感性和激活能力較表達(dá)細(xì)胞(HEK293)中雖要弱，而三者增加DRG神經(jīng)元M電流的趨勢(shì)與表達(dá)細(xì)胞(HEK293)上相似，即DMC＞CXB＞UMC。
　　2疼痛行為學(xué)結(jié)果
　　2.1 CXB、DMC、UMC、RTG可明顯緩解BK誘導(dǎo)的炎性疼痛行為，對(duì)照BK組的傷害性疼痛行為反應(yīng)時(shí)間為(137±18.9s，n=8)，CXB+BK組為(65±11.8s，

10、n=8，與對(duì)照組相比P≤0.01)；DMC+BK組為(82±12.1s，n=8，與對(duì)照組相比P≤0.05)；UMC+BK組為(62±13.2s，n=8，與對(duì)照組相比P≤0.01)；RTG(M通道開放劑)+BK組為(61±10.3s，n=8，與對(duì)照組相比P≤0.01)，各藥物組間沒有明顯差異。
　　2.2 CXB、DMC、UMC、RTG可以顯著降低大鼠對(duì)傷害性機(jī)械刺激的敏感性，其中溶劑對(duì)照組動(dòng)物的機(jī)械痛閾值為21±5.9g，n=8；

11、CXB組為42±7.1g，n=8，與對(duì)照組相比P≤0.01；DMC組為45±7.4g，n=8，與對(duì)照組相比P≤0.05；UMC組為45±7.2g，n=8，與對(duì)照組相比P≤0.05；RTG作為陽性對(duì)照組為56±4.3 g，n=8，與對(duì)照組相比P≤0.001，各藥物組間沒有明顯差異。
　　2.3 CXB、DMC、UMC、RTG可降低SD大鼠對(duì)傷害性熱刺激的敏感性，溶劑對(duì)照組動(dòng)物的熱痛閾為14±1.4s，n=8；CXB組為20±2.0s

12、，n=8，與對(duì)照組相比P≤0.05；DMC組為24±1.8s，n=8，與對(duì)照組相比P≤0.001；UMC組為24±1.2s，n=8，與對(duì)照組相比P≤0.001；陽性對(duì)照RTG組為27±1.2s，n=8，與對(duì)照組相比P≤0.001，各藥物組間沒有明顯差異。
　　2.4 CXB和DMC可緩解SD實(shí)驗(yàn)大鼠坐骨神經(jīng)慢性壓迫模型的痛覺過敏。
　　在手術(shù)前各組動(dòng)物的基礎(chǔ)機(jī)械刺痛閾及熱痛閾均沒有明顯差異，機(jī)械刺痛分別為(control25

13、±3.7g，n=8；CXB21±2.2g，n=8；DMC25±3.9g，n=8；RTG21±1.5g，n=8)，熱閾痛分別為(control23±1.7s，n=8；CXB24±1.3s，n=8；DMC24±1.8s，n=8；RTG23±0.7s，n=8)。自手術(shù)后第一天起各組動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)明顯的痛覺過敏表現(xiàn)，機(jī)械刺痛閾及熱痛閾明顯下降，但各組間沒有明顯差異。機(jī)械刺痛閾分別為(control2±1.8g，n=8；CXB14±1.0g，n=8；

14、DMC11±0.4g，n=8；RTG10±0.4g，n=8)，熱痛閾分別為(control17±1.3s，n=8；CXB21±0.8s，n=8；DMC18±0.7s，n=8；RTG17±0.9s，n=8)。
　　手術(shù)后第五天時(shí)機(jī)械刺痛閾藥物組與溶劑對(duì)照組相比有明顯差異，分別為(CXB7.4±0.2g，n=8；DMC7.0±0.2g，n=8；RTG8.1±0.4g，n=8)，各給藥組與對(duì)照組(control4.3±0.3g，n=8)

15、相比P≤0.01。熱痛閾分別為(control18±1.0s，n=8；CXB20±1.1s，n=8；DMC19±1.0s，n=8；RTG17±1.6s，n=8)，各給藥組之間沒有明顯差異。
　　手術(shù)后第十天時(shí)機(jī)械刺痛閾藥物組與溶劑對(duì)照組相比有明顯差異，分別為對(duì)照組4.1±0.2g，n=8；CXB組8.5±0.5g，n=8，與對(duì)照組相比P≤0.001；DMC組7.0±0.7g，n=8，與溶劑對(duì)照組相比P≤0.001；RTG組6.6±

16、0.5g，n=8，與溶劑對(duì)照組相比P≤0.01。而熱痛閾中只有CXB組顯示出與溶劑對(duì)照組有差異，其中對(duì)照組16±1.1s，n=8；CXB組21±1.7s，n=8，與溶劑對(duì)照組相比P≤0.05，其他藥物組之間沒有明顯差異。
　　手術(shù)后第十四天時(shí)各給藥組在機(jī)械刺痛及熱痛閾方面與溶劑對(duì)照組相比均有明顯差異，機(jī)械刺痛閾分別為(control4.0±0.2g，n=8；CXB5.4±0.2g，n=8；DMC5.2±0.5g，n=8；RTG4.

17、6±0.3g，n=8)，各給藥組與對(duì)照組相比P≤0.01。熱痛閾分別為(control16±0.9s，n=8；CXB20±1.3s，n=8；DMC20±1.2s，n=8；RTG19±0.7s，n=8)，各給藥組與對(duì)照組相比P≤0.05。
　　結(jié)論：本實(shí)驗(yàn)中電生理實(shí)驗(yàn)部分證明CXB及其類似物均可增強(qiáng)HEK293細(xì)胞、DRG神經(jīng)元M電流幅度。CXB，DMC，UMC對(duì)KCNQ2/3(M)電流的激活作用與其COX-2抑制作用沒有直接關(guān)系。