神經(jīng)病理性疼痛中鈉通道β亞基的可塑性和功能研究.pdf

1、目的：研究大鼠坐骨神經(jīng)部分結(jié)扎(partialsciaticnerveligation，PSNL)導(dǎo)致的神經(jīng)病理性疼痛是否能引起脊髓背根神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元電壓門控性鈉離子通道的α亞基和β亞基發(fā)生可塑性變化；探討β亞基對與神經(jīng)病理性疼痛發(fā)病機(jī)制相關(guān)的α亞基鈉電流的調(diào)控作用。 方法：行為學(xué)實(shí)驗(yàn)研究分為PSNL組(n=20)和假手術(shù)組(n=20)，以機(jī)械刺激和熱刺激為研究方法，于手術(shù)后2h、2d、3d、5d、8d、¨d、16d、28d、33

2、d分別測定大鼠雙后肢的疼痛閾值。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)于手術(shù)后14d，將兩組大鼠用4％多聚甲醛灌注和固定，取出各組大鼠L1～L6的左右側(cè)DRG并用冰凍切片機(jī)切成12μm的切片，使用地高辛標(biāo)記的Nav1.3、Nav1.8、β1、β2、β3cRNA探針進(jìn)行原位雜交，在10×40倍顯微鏡下觀察DRG神經(jīng)元的著色情況。電生理學(xué)實(shí)驗(yàn)根據(jù)注射鈉通道亞基的cRNA不同，將研究分為5組：Nav1.8組、Nav1.8β+1組、Nav1.3組、Nav1.3+β1和

3、Nav1.3+β3組。取出雌性爪蟾卵母細(xì)胞，并在ND96液(NaCl96mmol/L，KCl2.0mmol/L，CaCl21.8mmol/L，MgCl21.8mmol/L，andHEPES5.0mmol/L，pH7.4)中保存。用微量注射器將制備好的α和β亞基cRNA分別或共同注射到爪蟾卵母細(xì)胞的胞質(zhì)中。將注射有上述亞基cRNA的爪蟾卵母細(xì)胞在18℃溫度下孵育3～4d后開始雙電極電壓鉗記錄。 結(jié)果：行為學(xué)研究與非結(jié)扎側(cè)和假手術(shù)組

4、比較，PSNL模型組結(jié)扎側(cè)自術(shù)后2d起至術(shù)后28d，熱痛閾和機(jī)械痛閾均降低(P＜0.05)。而假手術(shù)組兩側(cè)熱痛閾和機(jī)械痛閾差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。分子生物學(xué)研究結(jié)果神經(jīng)病理性疼痛時(shí)Nav1.3亞基在DRG神經(jīng)元中表達(dá)上調(diào)，Nav1.8亞基表達(dá)明顯下調(diào)。 神經(jīng)病理性疼痛時(shí)β3亞基表達(dá)明顯上調(diào)，β2亞基在DRG中依舊沒有表達(dá)，β1亞基的表達(dá)無明顯變化。電生理學(xué)研究結(jié)果Nav1.8和Nav1.8+β1的峰值鈉電流分別為580

5、.5±52.3nA和1880.4±195.8nA，兩者相比有顯著性差異(P＜0.05)；Nav1.8+β1鈉通道的電壓-電導(dǎo)曲線較Nav1.8鈉通道發(fā)生了明顯的向右偏移，并使Nav1.8通道的失活時(shí)間常數(shù)明顯減小。Nav1.3和Nav1.3+β1的峰值鈉電流分別為1230.4±105.5nA和2052.3±118.6nA(P＜0.05)，兩者的電壓-電導(dǎo)曲線極為相似，Nav1.3+β1鈉通道的失活時(shí)間常數(shù)較Nav1.3鈉通道的失活時(shí)間常

6、數(shù)明顯減小。β3和Nav1.3共同表達(dá)后，Nav1.3鈉通道的峰值電流無明顯變化，β3使Nav1.3電壓-電導(dǎo)曲線向超極化方向或者向負(fù)電壓方向移動(dòng)，Nav1.3+β3鈉通道的V50為-22.7±4.8mV，Nav1.3+β3鈉通道的失活時(shí)間常數(shù)較Nav1.3鈉通道的失活時(shí)間常數(shù)明顯減小。 結(jié)論：行為學(xué)研究大鼠坐骨神經(jīng)部分結(jié)扎可作為一種穩(wěn)定的神經(jīng)病理性疼痛的研究模型。分子生物學(xué)研究在神經(jīng)病理性疼痛中，大鼠脊髓背根神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元的鈉通

7、道Nav1.3亞基表達(dá)上調(diào)，Nav1.8亞基表達(dá)下調(diào)，提示這兩種α亞基與神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)。β3亞基在神經(jīng)病理性疼痛中的表達(dá)也出現(xiàn)明顯的上調(diào)，而β1和β2亞基的表達(dá)在坐骨神經(jīng)部分結(jié)扎的疼痛模型下未發(fā)生改變，提示鈉通道的β3亞基參與了神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)病機(jī)制。電生理研究β1亞基能使Nav1.8和Nav1.3鈉通道的峰值電流明顯增大，使Nav1.8和Nav1.3鈉通道失活速度明顯加快，β1亞基能使Nav1.8鈉通道更易發(fā)生去極