ATP敏感鉀通道的激活對(duì)傷害性疼痛行為以及對(duì)DRG的超敏反應(yīng)的拮抗作用.pdf

1、在疼痛信號(hào)的產(chǎn)生和傳遞中離子通道起著重要作用。例如:熱刺激后激活TRPV1通道可以在傷害感受器外周末端產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)向電流,并且在傷害感受器的軸突產(chǎn)生動(dòng)作電位從而產(chǎn)生痛覺(jué)。對(duì)離子通道疼痛信號(hào)的研究主要集中在TRP通道家族和電壓門(mén)控性鈉通道。直到最近,K+通道在疼痛中的作用才被較多的關(guān)注,K+通道在調(diào)節(jié)靜息膜電位和控制神經(jīng)元的興奮性中起著重要的作用。因此,K+通道在疼痛的治療方面作為一個(gè)外周靶點(diǎn)也受到人們的關(guān)注。M通道作為一個(gè)K+通道因?yàn)榭梢?/p>

2、調(diào)節(jié)許多中樞和外周神經(jīng)元的興奮性而廣為人知。M通道的選擇性開(kāi)放劑RTG在大鼠的傷害性疼痛行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中可以抑制由角叉藻聚糖和緩激肽(BK)引起的疼痛反應(yīng),M通道的選擇性阻斷劑XE991則可引起大鼠的自發(fā)性疼痛反應(yīng)。
　　 最近的研究發(fā)現(xiàn)K+通道的另一個(gè)亞家族KATP通道在疼痛中也起重要作用。KATP通道廣泛表達(dá)于中樞神經(jīng)元系統(tǒng),在中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)細(xì)胞膜的興奮性和神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,并且發(fā)揮神經(jīng)系統(tǒng)保護(hù)作用。有研究表明,KATP通道可能

3、參與調(diào)節(jié)嗎啡、可樂(lè)寧、5HT1受體激活劑的鎮(zhèn)痛作用,因?yàn)檫@些藥物的鎮(zhèn)痛作用可以經(jīng)過(guò)選擇性的KATP通道阻斷劑(而非其他通道阻斷劑)預(yù)處理后而被逆轉(zhuǎn)。有人認(rèn)為,嗎啡可通過(guò)NO途徑激活KATP通道而發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。
　　 目前己證實(shí)外周DRG神經(jīng)元中有KATP通道的表達(dá)。然而在體外記錄到DRG神經(jīng)元中的IKATP通道的全細(xì)胞電流并不典型,且僅表達(dá)于部分的DRG神經(jīng)元。有研究報(bào)道KATP通道主要表達(dá)于大直徑的DRG神經(jīng)元并影響其介導(dǎo)的神

4、經(jīng)性疼痛。KATP通道開(kāi)放劑對(duì)不同疼痛模型的作用尚有爭(zhēng)議,即便其對(duì)疼痛有緩解,其機(jī)制認(rèn)為可能是通過(guò)某種途徑使阿片受體激活而產(chǎn)生。而直接激活KATP通道在外周神經(jīng)產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用的研究目前還很少。本實(shí)驗(yàn)將主要研究直接激活KATP通道對(duì)痛覺(jué)和感覺(jué)神經(jīng)元興奮性的影響。
　　 目的:建立三種疼痛模型:緩激肽誘導(dǎo)的疼痛模型、熱痛模型和機(jī)械痛模型;觀察外周傷害性感受器KATP通道直接激活對(duì)以上三種疼痛模型的影響;觀察KATrP通道開(kāi)放劑對(duì)DRG

5、神經(jīng)元興奮性和電流的作用。
　　 方法:(1)應(yīng)用整體動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法研究KATP通道的開(kāi)放劑吡那地爾(pinacidil)和二氮嗪(diazoxide)在緩激肽引起的急性炎癥痛、高熱鹵素?zé)粢鸬臒嵬春蜋C(jī)械刺激引起的刺痛三個(gè)疼痛模型中的作用。(2)在分離培養(yǎng)的成年大鼠DRG神經(jīng)元細(xì)胞上應(yīng)用打孔膜片鉗的技術(shù)研究KATP通道開(kāi)放劑吡那地爾和二氮嗪在緩激肽誘導(dǎo)的DRG神經(jīng)元的興奮性增高中的作用。(3)在分離培養(yǎng)的成年大鼠DRG神經(jīng)

6、元細(xì)胞上應(yīng)用打孔膜片鉗的技術(shù)研究KATP通道開(kāi)放劑吡那地爾和二氮嗪對(duì)全細(xì)胞IKATP的影響。
　　 結(jié)果:
　　 1 KATP通道開(kāi)放劑通過(guò)激活KATP通道緩解緩激肽誘導(dǎo)的自發(fā)性疼痛(疼痛時(shí)間由對(duì)照組BK,121±5.7 s分別降低到Pin+BK,49±5.0 s和Dia+BK,59士8.0 s);應(yīng)用KATP通道阻斷劑格列苯脲后此作用被逆轉(zhuǎn),(疼痛時(shí)間分別為為:Gly+Dia+BK,104±12.4 s;Gly+Pin

7、+BK,85±10.8 s)單獨(dú)給予格列苯脲并不引起自發(fā)性疼痛(Gly,11±8.1 s)
　　 2 KATP通道的激活可以降低大鼠對(duì)傷害性熱刺激的敏感性即KATP通道開(kāi)放劑拮抗熱痛行為(痛閾由對(duì)照組Solvent,23±2.8 s,分別增加到Pin,36±2.9 s,Dia.35±3.0 s);應(yīng)用KATP通道阻斷劑格列苯脲后此鎮(zhèn)痛作用被逆轉(zhuǎn)(痛閾改變?yōu)?Gly+Pin,26±1.7 s;Gly+Dia,31±4.1 s),單

8、獨(dú)給予時(shí)格列苯脲不會(huì)增加大鼠對(duì)熱痛的敏感性也不具有鎮(zhèn)痛作用((26±2.5 s)。
　　 3 KATP通道的激活可以降低大鼠對(duì)傷害性機(jī)械刺激的敏感性即KATP通道開(kāi)放劑拈抗機(jī)械刺痛行為(痛閾由對(duì)照組23±3.Sg,分別增加到Pin,41±6.5g,Dia,44±5.8g);應(yīng)用KATP通道阻斷劑格列苯脲后此作用被逆轉(zhuǎn)(痛閾改變?yōu)?Gly+Pin,26±4.9 s;Dia+Glib,23±4.2 s),單獨(dú)給予時(shí)格列苯脲不會(huì)增加大

9、鼠對(duì)機(jī)械刺痛的敏感性也不具有鎮(zhèn)痛作用(25±5.9 g)。
　　 4 KATP通道開(kāi)放劑的鎮(zhèn)痛效應(yīng)是KATP通道開(kāi)放劑直接作用于傷害性感受器的結(jié)果而非某些全身效應(yīng),對(duì)側(cè)注射KATP通道開(kāi)放劑完全不能影響B(tài)K誘導(dǎo)傷害性疼痛行為反應(yīng)(Contralateral,117±11.6s,Ipsilateral,49±10.8s);并且KATP通道開(kāi)放劑的鎮(zhèn)痛效應(yīng)也不是由于血管擴(kuò)張所致,因?yàn)榻o予已知的微血管擴(kuò)張藥普萘洛爾并不能引起鎮(zhèn)痛效應(yīng)(

10、BK,113士14.4s,Pin+BK,48±11.3 s,Phentilamine,118±12.1s)。
　　 5 KATP通道開(kāi)放劑對(duì)由BK誘導(dǎo)的DRG神經(jīng)元興奮性增高有抑制作用,且不同的DRG神經(jīng)元亞型對(duì)BK刺激的反應(yīng)不同。在給予一個(gè)去極化電流后記錄到兩種不同的動(dòng)作電位模式,一種模式為在給予緩激肽后動(dòng)作電位頻度增加(動(dòng)作電位數(shù)目由原來(lái)的3.7±0.85 AP/s增加到8.2±1.43 AP/s),再給予KATP通道開(kāi)放劑

11、后完全逆轉(zhuǎn)動(dòng)作電位的增加(動(dòng)作電位數(shù)目恢復(fù)為2.75±0.76 AP/s,n=35,p＜0.01)并逆轉(zhuǎn)由緩激肽引起的細(xì)胞膜電位去極化(RMP從-50.2±3.32 mV去極化到-42.8±3.49 mV最后又回到-52.9±3.35 mV,n=35,p＜0.05);另一種模式為給予緩激肽后沒(méi)有引起動(dòng)作電位沒(méi)有變化,但是細(xì)胞膜電位極大程度的去極化,再給予KATP通道開(kāi)放劑后去極化完全逆轉(zhuǎn)(RMP從-47.5±2.81mV去極化到-3.1

12、±2.94mV最后又回到-44.3±3.28mV,n=7,p＜0.05)。
　　 6 DRG神經(jīng)元中KATP通道開(kāi)放劑能一定程度的激活KATP通道,且KATP通道開(kāi)放劑的這些效應(yīng)能被KATP通道阻斷劑格列本脲逆轉(zhuǎn);但是這些效應(yīng)只存在于DRG神經(jīng)元某些亞群而非全部。
　　 結(jié)論:本研究證明KATP通道的開(kāi)放可以拮抗有害刺激誘導(dǎo)的傷害性疼痛,此作用可能是通過(guò)抑制感覺(jué)神經(jīng)元的過(guò)度興奮所致。這些結(jié)果表明KATP特定的直接放劑毗那