強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)引起的持續(xù)性疼痛和膠質(zhì)細(xì)胞的調(diào)制作用-外周和脊髓機(jī)制研究.pdf

1、強(qiáng)直電刺激大鼠坐骨神經(jīng)可在脊髓背角引起場(chǎng)電位C反應(yīng)和A反應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(long-term potentiation,LTP)和動(dòng)物的疼痛敏化。本研究以強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)誘導(dǎo)的大鼠慢性疼痛模型,從膠質(zhì)細(xì)胞入手,主要探討了強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)誘導(dǎo)的大鼠慢性疼痛的外周和脊髓機(jī)制,并在此基礎(chǔ)上,探索針?biāo)幝?lián)合鎮(zhèn)痛的有效途徑。
　　第一部分外周神經(jīng)損傷和膠質(zhì)細(xì)胞激活參與強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)誘導(dǎo)的大鼠慢性痛
　　既往研究證實(shí),強(qiáng)直電刺激大鼠坐骨神

2、經(jīng)、皮膚自然傷害性刺激或神經(jīng)損傷,均可在脊髓背角引起場(chǎng)電位C反應(yīng)和A反應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(long-term potentiation,LTP)。脊髓LTP的形成反映了痛覺(jué)信息傳遞的中樞敏化。已有研究證明,引起脊髓LTP的強(qiáng)直電刺激能引起動(dòng)物的疼痛敏化,包括觸誘發(fā)痛和熱痛敏,但機(jī)制并不完全明確。以往的研究主要集中于脊髓水平,而對(duì)其外周機(jī)制則關(guān)注甚少。
　　近年來(lái)的研究證明,外周和脊髓的膠質(zhì)細(xì)胞在病理性疼痛的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。炎性

3、痛和神經(jīng)病理痛情況下均有膠質(zhì)細(xì)胞的激活,而干預(yù)膠質(zhì)細(xì)胞的功能可減輕病理性疼痛。
　　本研究采用傷害性機(jī)械或熱刺激的痛行為學(xué)測(cè)試方法、免疫熒光組織化學(xué)方法、免疫熒光共標(biāo)以及組織學(xué)染色和電鏡技術(shù),探討強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)誘導(dǎo)痛行為的外周機(jī)制以及外周和脊髓膠質(zhì)細(xì)胞的作用。主要結(jié)果如下:
　　1.強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)可誘導(dǎo)大鼠雙側(cè)觸誘發(fā)痛和術(shù)側(cè)熱痛敏,分別應(yīng)用vonFrey機(jī)械刺激縮腿反射和輻射熱刺激縮腿反射測(cè)定。術(shù)側(cè)觸誘發(fā)痛和熱痛敏可持續(xù)

4、35天以上,并且疼痛在3周內(nèi)最明顯,以后逐漸緩解;而對(duì)側(cè)觸誘發(fā)痛僅持續(xù)2周左右。
　　2.免疫組織化學(xué)結(jié)果表明,強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)可誘導(dǎo)神經(jīng)損傷標(biāo)記物——轉(zhuǎn)錄激活因子3(activating transcription factor3 ,ATF3)在大鼠背根神經(jīng)節(jié)(dorsal root ganglion,DRG)感覺(jué)神經(jīng)元和脊髓腹角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中表達(dá),而在脊髓背角沒(méi)有檢測(cè)到ATF3的表達(dá)。DRG中ATF3的表達(dá)從強(qiáng)直刺激后12小時(shí)開(kāi)

5、始,第1到14天達(dá)到高峰,第35天幾乎消失;同時(shí),Fast Blue染色和電鏡觀察結(jié)果顯示,強(qiáng)直刺激后坐骨神經(jīng)纖維出現(xiàn)變性,坐骨神經(jīng)刺激部位以及遠(yuǎn)端的Schwann細(xì)胞增殖,排列紊亂。這些結(jié)果均提示強(qiáng)直電刺激導(dǎo)致神經(jīng)損傷。
　　3.根據(jù)ATF3與神經(jīng)微絲蛋白200(Neurofilament 200,NF200;A類(lèi)DRG大細(xì)胞的標(biāo)記物)、異凝集素B4(Griffonia simplicifolia isolectin B4,IB

6、4;非肽能C類(lèi)神經(jīng)元標(biāo)記物)和降鈣素基因相關(guān)肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP;肽能C類(lèi)神經(jīng)元標(biāo)記物)的共標(biāo)實(shí)驗(yàn),這三類(lèi)物質(zhì)均與ATF3存在共標(biāo),提示這三類(lèi)DRG神經(jīng)元均有不同程度的損傷。
　　4.強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)引起DRG小直徑C類(lèi)神經(jīng)元的比例發(fā)生變化,IB4陽(yáng)性的C類(lèi)非肽能神經(jīng)元在強(qiáng)直刺激后第4、7與14天顯著減少,CGRP陽(yáng)性的C類(lèi)肽能神經(jīng)元在強(qiáng)直刺激后后第7天和第14天顯著減少,而

7、大直徑A類(lèi)神經(jīng)元強(qiáng)直刺激前后改變不明顯。
　　5.強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)可誘導(dǎo)DRG衛(wèi)星膠質(zhì)細(xì)胞(satellite glial cells,SGCs)的膠質(zhì)纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)表達(dá)顯著上調(diào)。GFAP在受損和未受損的神經(jīng)元周?chē)斜磉_(dá)。此外,ATP敏感的配體門(mén)控離子通道受體——P2X7受體,在強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)后表達(dá)也發(fā)生上調(diào),且與GFAP部分共標(biāo)。
　　6.強(qiáng)直刺

8、激坐骨神經(jīng)引起脊髓小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的激活。
　　綜上所述,本研究表明,強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)可引起外周神經(jīng)損傷,從而導(dǎo)致DRG神經(jīng)元和衛(wèi)星膠質(zhì)細(xì)胞以及P2X7的改變,進(jìn)而促進(jìn)脊髓膠質(zhì)細(xì)胞的激活。本研究首次揭示了強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)引起脊髓LTP和慢性痛的外周可能機(jī)制。
　　第二部分丙戊茶堿抑制脊髓膠質(zhì)細(xì)胞增強(qiáng)電針鎮(zhèn)痛
　　既往研究表明,膠質(zhì)細(xì)胞在疼痛發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用,干擾脊髓膠質(zhì)細(xì)胞的功能可以加強(qiáng)電針對(duì)關(guān)節(jié)炎大鼠的

9、鎮(zhèn)痛作用。丙戊茶堿(propentofylline)作為一種神經(jīng)保護(hù)性的膠質(zhì)細(xì)胞調(diào)節(jié)劑,已被臨床上用于治療老年癡呆癥和血管型癡呆等疾病。已有研究表明丙戊茶堿可抑制脊髓膠質(zhì)細(xì)胞激活,減輕神經(jīng)病理痛大鼠的痛行為。因此本研究建立強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)誘導(dǎo)的病理性疼痛模型,通過(guò)痛行為學(xué)測(cè)試、藥理學(xué)方法干預(yù)、免疫熒光組織化學(xué)方法,研究電針和丙戊茶堿的協(xié)同鎮(zhèn)痛效應(yīng)。
　　行為學(xué)結(jié)果表明,強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)引起大鼠長(zhǎng)時(shí)間的觸誘發(fā)痛。在強(qiáng)直刺激后第7天,

10、給予大鼠術(shù)側(cè)環(huán)跳穴(GB30)和陽(yáng)陵穴(GB34)30分鐘2Hz/100Hz交替頻率的電針刺激,產(chǎn)生明顯的鎮(zhèn)痛作用。單獨(dú)鞘內(nèi)給予丙戊茶堿1μg和10μg減輕觸誘發(fā)痛,鎮(zhèn)痛作用長(zhǎng)達(dá)24小時(shí),但0.1μg丙戊茶堿無(wú)鎮(zhèn)痛作用。當(dāng)給予0.1μg丙戊茶堿后2小時(shí)施加電針,可明顯增強(qiáng)電針鎮(zhèn)痛作用,鎮(zhèn)痛效果明顯優(yōu)于單獨(dú)電針組;1μg丙戊茶堿聯(lián)合電針后鎮(zhèn)痛效果也顯著優(yōu)于單獨(dú)針刺組。免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示,強(qiáng)直刺激坐骨神經(jīng)后第8天,大鼠脊髓背角小膠質(zhì)細(xì)胞和