乳鐵蛋白在CCI大鼠的鎮(zhèn)痛作用與NO-cGMP-PKG信號通路的激活.pdf

1、目的： 乳鐵蛋白(lactoferrin，LF)是轉(zhuǎn)鐵蛋白家族中的一種分子量約80，000的糖蛋白，廣泛存在于哺乳動物的各種體液中，如乳汁、血液、唾液、淚液，膽汁、精液及胰液等。既往研究表明，乳鐵蛋白除了抗炎、抗感染、抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)等多種作用外，還在炎性痛過程中產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用。但乳鐵蛋白是否在神經(jīng)病理性痛發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用，如果有鎮(zhèn)痛作用，其鎮(zhèn)痛作用的分子機(jī)制如何，尚需進(jìn)一步探討。本研究采用坐骨神經(jīng)慢性束縛損傷模型(chronic c

2、onstriction injury of the sciatic nerve，CCI)，從行為學(xué)、細(xì)胞化學(xué)和分子生物學(xué)等多層面探討：(1)乳鐵蛋白在神經(jīng)病理性痛是否能產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用；(2)乳鐵蛋白在神經(jīng)病理性痛的鎮(zhèn)痛作用是否與NO—cGMP-PKG信號通路的激活有關(guān)；(3)乳鐵蛋白在神經(jīng)病理性痛的鎮(zhèn)痛作用是否與阿片受體的激活有關(guān)；(4)乳鐵蛋白產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用的不同階段信號分子蛋白激酶G(protein kinase G，PKG)的表達(dá)的變

3、化。目的在于證實乳鐵蛋白在神經(jīng)病理性痛過程中的鎮(zhèn)痛作用，闡明其發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用的分子機(jī)制，為臨床治療神經(jīng)病理性痛提供理論參考和實踐指導(dǎo)的依據(jù)。 材料與方法： 1.大鼠坐骨神經(jīng)慢性束縛損傷神經(jīng)病理性痛模型(CCI)的制作 雄性Sprague—Dawley(SD)大鼠腹腔內(nèi)注射苯巴比妥鈉(50mg/kg)進(jìn)行麻醉，消毒后，沿大鼠右側(cè)后肢大腿外側(cè)切皮，暴露坐骨神經(jīng)干，用4號鉻制羊腸線環(huán)繞神經(jīng)干分別作4個輕度結(jié)扎，結(jié)扎間距為

4、1.0-1.5mm，結(jié)扎強(qiáng)度以引起同側(cè)小腿肌肉輕度顫動為宜。最后縫合傷口。 2.乳鐵蛋白對神經(jīng)病理性痛的鎮(zhèn)痛作用 將CCI大鼠分為乳鐵蛋白腹腔內(nèi)注射組和鞘內(nèi)注射組兩個大組，腹腔內(nèi)注射組進(jìn)一步分為30mg/kg(IP30組)、100mg/kg(IP100組)、300mg/kg(IP300組)3個劑量組；鞘內(nèi)注射組進(jìn)一步分為1μg(IT1組)、10pg(IT10組)、100μg(IT100組)3個劑量組，對照組注射等容積生理

5、鹽水，每組動物為8只，用熱刺激儀，觀測大鼠后爪回縮潛伏期(paw withdrawal latency，PWL)，每30min一次，直至180min。腹腔內(nèi)注射組，將PWL換算為最大可能效應(yīng)百分?jǐn)?shù)(maximum possible effect，MPE％)來評價乳鐵蛋白的鎮(zhèn)痛效應(yīng)。MPE％=(給藥后PWL—給藥前PWL)×100/(20-給藥前PWL)。鞘內(nèi)注射組，采用曲線下面積法來評價乳鐵蛋白的鎮(zhèn)痛效應(yīng)。 3.乳鐵蛋白的鎮(zhèn)痛效

6、應(yīng)與NO—cGMP-PKG信號通路的激活 將CCI大鼠分為5大組，鞘內(nèi)給予100μg乳鐵蛋白10min后，各組分別鞘內(nèi)注射不同劑量的工具藥及其等容積溶媒：L—NAME(非特異性一氧化氮合酶抑制劑)、7—NI(神經(jīng)性一氧化氮合酶抑制劑)、ODQ(鳥苷環(huán)化酶抑制劑)、KT—5823(特異性PKG抑制劑)、格列本脲(ATP敏感K+通道阻斷劑)。每個劑量組8只大鼠，通過熱刺激儀記錄大鼠PWL，采用曲線下面積法，分析各工具藥對鞘內(nèi)注射乳鐵

7、蛋白對神經(jīng)病理性痛大鼠的鎮(zhèn)痛作用的影響。 4.乳鐵蛋白的鎮(zhèn)痛作用與阿片受體的關(guān)系 將CCI大鼠隨機(jī)分為4組，每組8只，鞘內(nèi)給予100μg乳鐵蛋白10min后，各組分別鞘內(nèi)注射納洛酮(非選擇性阿片受體拮抗劑)10μg，CTOP(選擇性μ阿片受體拮抗劑)0.1μg、1.0μg及等容積生理鹽水對照，通過熱刺激儀記錄大鼠PWL，采用曲線下面積法，分析納洛酮和CTOP對鞘內(nèi)注射乳鐵蛋白在神經(jīng)病理性痛大鼠的鎮(zhèn)痛作用的影響。

8、5.鞘內(nèi)乳鐵蛋白鎮(zhèn)痛過程中PKG的表達(dá) 將CCI大鼠分為6組，每組24只，分別為空白對照組(不給藥)、生理鹽水對照組(等容積生理鹽水)、乳鐵蛋白組(乳鐵蛋白100μg)、DMSO組(乳鐵蛋白100μg+DMSO10μl)、ODQ組(乳鐵蛋白100μg+ODQ10μg)及KT—5823組(乳鐵蛋白100μg+KT582310μg)，給藥后30min、60min、90min等時間點各取4只大鼠脊髓標(biāo)本，免疫組化和western bl

9、ot檢測PKG的表達(dá)的改變。 6.統(tǒng)計學(xué)分析 所有計量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示，SPSS13.0統(tǒng)計學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)，組間比較采用單因素方差分析，Tukey's檢驗。P<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計學(xué)意義。 實驗結(jié)果： 1.乳鐵蛋白在神經(jīng)病理性痛的鎮(zhèn)痛作用 CCI大鼠腹腔內(nèi)注射乳鐵蛋白后30min，即產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)，最大效應(yīng)發(fā)生在注射乳鐵蛋白后60min，各劑量組MPE分別為6.98±2.

10、07(IP10)、14.76±2.44(IP100)、42.57±5.48(IP300)，顯著高于對照組MPE值3.14±1.82(P<0.05)。給藥后180min，鎮(zhèn)痛效應(yīng)消失。 CCI大鼠鞘內(nèi)注射乳鐵蛋白后30min，即開始產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)，持續(xù)約180min，最大效應(yīng)產(chǎn)生于注射乳鐵蛋白后60min，各劑量組曲線下面積(AUC)分別為1103.41±104.82(IT1)、1347.98±111.94(IT10)、1426.

11、85±70.46(IT100)，顯著高于對照組AUC值904.83±50.17(P<0.05)。 2.乳鐵蛋白鎮(zhèn)痛的鎮(zhèn)痛效應(yīng)與NO—cGMP-PKG信號通路的激活 各工具藥組的曲線下面積分別為：L—NAME(1374.52±77.61，1287.96±50.74，950.99±68.73)，7—NI(1325.74±70.81，1173.75±67.49，976.58±50.89)，ODQ(1394.68±99.43，1

12、254.54±65.17，964.52±100.24)，KT—5823(1274.25±103.21，971.87±87.63，940.65±64.28)，格列本脲(1375.95±95.83，1065.62±58.39，987.91±60.85)，其中部分中小劑量組和所有大劑量組的AUC顯著低于各自的對照組(P<0.05)。單獨應(yīng)用各工具藥最大劑量本身不產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)，其AUC與對照組的差異無顯著性。 3.乳鐵蛋白的鎮(zhèn)痛效應(yīng)與阿

13、片受體的關(guān)系 各工具藥組曲線下面積分別為：納洛酮(1298.47±89.42)，CTOP0.1(1347.98±97.55)，CTOP1.0(1287.45±68.41)，與對照組(1421.85±70.56)相比，差異無顯著性(P>0.05)。 4.鞘內(nèi)乳鐵蛋白鎮(zhèn)痛過程中PKG表達(dá) 免疫熒光結(jié)果顯示，大鼠脊髓PKG陽性反應(yīng)為綠色熒光，彌漫性分布，與空白對照組相比，生理鹽水組的熒光強(qiáng)度無明顯改變，而乳鐵蛋白組的熒

14、光強(qiáng)度則明顯增強(qiáng)(P<0.05)；與乳鐵蛋白組相比，DMSO組熒光強(qiáng)度無明顯改變，而ODQ組及KT—5823組的熒光強(qiáng)度明顯降低(P<0.05)。與生理鹽水組相比，大鼠鞘內(nèi)注射乳鐵蛋白后30min、60min及90min，熒光強(qiáng)度增強(qiáng)(P<0.05)，在60min時熒光強(qiáng)度最大(P<0.05)；免疫印跡結(jié)果顯示，與空白對照組相比，生理鹽水組PKG表達(dá)無明顯改變，而乳鐵蛋白組PKG表達(dá)則明顯增多(P<0.05)；與乳鐵蛋白組相比，DMSO

15、組PKG表達(dá)無明顯改變，而ODQ組及KT—5823組PKG表達(dá)顯著減少(P<0.05)。與生理鹽水組相比，大鼠鞘內(nèi)注射乳鐵蛋白后30min、60min及90min，脊髓PKG表達(dá)均增多(P<0.05)，在60min時PKG表達(dá)最多(P<0.05)。而乳鐵蛋白產(chǎn)生的鎮(zhèn)痛作用的最大效應(yīng)發(fā)生于注射乳鐵蛋白后60min，這也正是脊髓PKG表達(dá)量增加最顯著的時間。免疫熒光與免疫印跡結(jié)果均提示，鞘內(nèi)注射乳鐵蛋白引起脊髓PKG表達(dá)增加，鞘內(nèi)注射鳥苷環(huán)

16、化酶(guanylyl—cyclase，GC)和PKG抑制劑則明顯抑制了脊髓PKG的表達(dá)，乳鐵蛋白在CCI大鼠產(chǎn)生的鎮(zhèn)痛作用與脊髓PKG表達(dá)增多有關(guān)。 結(jié)論： 1.腹腔內(nèi)及鞘內(nèi)注射乳鐵蛋白均在神經(jīng)病理性痛產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)，其鎮(zhèn)痛效應(yīng)呈劑量依賴性，最大鎮(zhèn)痛效應(yīng)產(chǎn)生于注射乳鐵蛋白后60min； 2.鞘內(nèi)注射乳鐵蛋白在神經(jīng)病理性痛產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)與NO—cGMP-PKG信號通路的激活有關(guān)； 3.鞘內(nèi)注射乳鐵蛋白對CCI