脊髓星形胶质细胞Pannexin1在神经病理性疼痛大鼠中的作用
研究背景与目的: 神经病理性疼痛(Neuropathic pain，NP)是常见但却缺乏有效治疗手段的临床综合征。国际疼痛协会在最新召开的年会上对其最新的定义是“创伤或疾病累及躯体感觉系统后直接导致的疼痛”[1]。临床上以自发痛、诱发痛、痛觉过敏、疼痛异常以及痛觉超敏为其典型特点[2]。NP是多由外周神经损伤引起，也可因中枢神经系统的病变导致，其发病机制复杂，分子机制尚不完全清楚，近年来一直是疼痛领域研究的热点。由于疼痛的缓解机制还不清楚，虽然临床上有大量的药物正在治疗NP，但是效果都不是特别理想。近年来，胶质细胞被发现在神经病理性疼痛的发生和维持中起着重要的作用，星形胶质细胞正在被重新认识，探索其激活的分子机制有可能为临床疼痛治疗提供新的思路。 Pannexin通道蛋白是一类缝隙连接蛋白(gap junctions，GJs)，目前发现存在三种亚型，广泛存在于全身大部分组织中，尤其在神经系统中大量表达[3]。它能连接两个相邻细胞，也能形成半通道与细胞外液相通，能够实现离子及代谢小分子物质在细胞和组织液间的快速交换。有研究发现，星形胶质细胞上Pannexin1(PX1)半通道能够通过控制ATP的释放和调节钙离子的内流，影响星形胶质细胞的激活状态[4]。本研究旨在通过建立坐骨神经分支选择性结扎模型（spared nerve injury, SNI），观察大鼠脊髓背角PX1的表达变化以及通过鞘内注射缝隙连接阻断剂甘珀酸，分析PX1半通道与星形胶质细胞的关系。 主要技术路线和方法: 1.雄性SD大鼠24只随机分为假手术组(sham组，n=4)、对照组（WT组，n=4）和坐骨神经分支选择性损伤组(SNI组，n=16)。在术前、术后3、5、7、14天各时间点测定大鼠右侧后爪的50％机械痛缩足阈值(mechanical withdrawal threshold，MWT)。WT组和sham组大鼠均在术后7天处死，SNI组大鼠在各时间点各取4只老鼠处死，均取脊髓L3～L6段用Western blot法检测PX1蛋白的表达水平。 2.雄性SD大鼠32只随机分为sham组16只和SNI组16只，所有大鼠均在术前、术后3、5、7、14天各时间点测定大鼠右侧后肢的50％MWT。行为学测试后，sham组和SNI组大鼠在各时间点各取4只处死，取脊髓L3～L6段进行免疫组化染色，检测脊髓背角内胶质纤维酸性蛋白质(GFAP)的表达水平。 3.雄性SD大鼠20只随机分为A组、B组、C组和D组，所有大鼠均于建模前先进行鞘内置管。A组:空白大鼠+注射生理盐水20uL;B组:sham大鼠+注射生理盐水20uL;C组:SNI大鼠+注射生理盐水20uL;D组:SNI大鼠+注射甘珀酸(CBX)20uL，所有大鼠均连续注射7天，每天一次。在注射前、注射后3、5、7天测定大鼠右侧后爪的MWT值，并在注射7天后取脊髓L3～L6段进行免疫组化染色，检测脊髓背角内GFAP的表达水平。 结果: 1.WT组及sham组大鼠各时间点MWT值比较无明显变化。SNI组大鼠MWT值在术后3天开始降低，在第7天达到最低值，第14天有所恢复，但仍低于术前(P＜0.05); SNI组各时间点MWT值较WT组和sham组均有明显差异(P＜0.05)。而SNI组大鼠脊髓背角内PX1表达增多，并随时间增强，明显高于对照组和sham组(P＜0.05); SNI组脊髓背角内GFAP表达较WT组、sham组明显增强，各时间点均有差异(P＜0.05)。WT组及sham组脊髓背角的PX1和GFAP表达差异均无统计学意义(P＞0.05)。 2.A、B两组各时间点MWT值比较无明显变化。C组D组注射后各时间点MWT值均明显低于A、B组(P＜0.05)。D组注射后3天的MWT值与C组比较无差异，但是5天、7天所测的值要高于C组。免疫组化显示，C、D两组GFAP阳性细胞表达水平较A、B组高，但是D组各时间点阳性细胞数表达较C组均有明显下调，且存在统计学意义(P＜0.05)。 结论: GFAP作为星形胶质细胞的标志，其在SNI组中表达上调以及大鼠右后肢MWT值的改变，说明手术建立疼痛模型的成功。缝隙连接蛋白PX1在SNI组中表达的上调提示其可能参与了神经病理性疼痛的激活。而在鞘内使用缝隙连接阻断剂后能够提高大鼠右后肢的MWT值，且下调脊髓背角GFAP阳性细胞数，提示PX1半通道可能在调节神经病理性疼痛中起着重要作用。
神经病理性疼痛;临床治疗;脊髓星形胶质细胞;Pannexin1半通道;分子机制
第三军医大学
硕士
麻醉学
杨天德
2015
中文
R741.05
51
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）