慢性神經(jīng)痛大鼠鞘內(nèi)聯(lián)合應(yīng)用嗎啡和氯胺酮在脊髓上水平的抗傷害性作用及對嗎啡耐受的影響

呂 金，陳 華，崔健君

疼痛產(chǎn)生的中樞機制涉及中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)多個腦區(qū)對疼痛信號的整合。以往對其機制的研究大多集中于脊髓水平，而在脊髓以上水平的研究較少。一氧化氮(NO)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)重要的生物活性物質(zhì)，參與神經(jīng)病理性疼痛脊髓水平的發(fā)病機制［1］，但在腦組織各區(qū)的變化尚不清楚。本文擬通過研究嗎啡和氯胺酮對神經(jīng)病理性痛大鼠腦組織各區(qū)(大腦皮質(zhì)、海馬、腦干)NO濃度和一氧化氮合酶(NOS)活性的影響，探討其脊髓上水平抗傷害性作用的機制及對嗎啡耐受的影響。

1 材料與方法

1.1 材料 選健康雄性Wistar大鼠(由中國醫(yī)科大學盛京醫(yī)院動物實驗中心提供)，體質(zhì)量200～250 g。鹽酸嗎啡注射液(沈陽第一制藥廠);鹽酸氯胺酮注射液(江蘇恒瑞藥業(yè)股份有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 模型的建立 參照楊建平等［2］的方法進行大鼠鞘內(nèi)置管:大鼠腹腔注射10%水合氯醛麻醉后，俯臥位固定，在L3－4間隙處縱切口暴露并分離L3與L4棘突間隙，向頭側(cè)置入導(dǎo)管，插管深度2 cm，見清亮腦脊液從導(dǎo)管內(nèi)緩慢流出，證實導(dǎo)管在蛛網(wǎng)膜下腔，導(dǎo)管開口頭端引出于頸背部，外露1 cm固定。參照 Bennett等［3］的方法制備大鼠右側(cè)坐骨神經(jīng)結(jié)扎(CCI)模型:取右后肢外側(cè)切口，在股骨后找到坐骨神經(jīng)主干，用4條腸線(4－0號腸線)分別相距約1 mm的間距做松弛結(jié)扎，直到神經(jīng)外膜稍稍受壓為止，結(jié)扎標準為使坐骨神經(jīng)支配區(qū)域的肌肉出現(xiàn)暫短的收縮為止［4］。

1.2.2 分組 大鼠隨機分為5組(B、C、K、M、KM組)，每組8只，其中C、K、M、KM組制備CCI模型并進行鞘內(nèi)置管。B組為空白對照組，不實施任何手術(shù)，不用藥;C組鞘內(nèi)注射0.9%鹽水10 μL;K組鞘內(nèi)注射氯胺酮50 μg;M組鞘內(nèi)注射嗎啡20 μg;KM組鞘內(nèi)注射嗎啡10 μg和氯胺酮25 μg。CCI術(shù)后第4天開始鞘內(nèi)給藥，1次/d，連續(xù)7 d。所有藥品均用生理鹽水溶解至10 μL，注藥后用生理鹽水10 μL沖管。各組動物鞘內(nèi)給藥7 d后斷頭處死，冰上迅速取出大腦，分離大腦皮質(zhì)、海馬、腦干組織，采用硝酸還原酶法測定NO濃度和NOS活性，NO和NOS測試劑盒由南京建成生物和工程研究所提供。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 10.5統(tǒng)計軟件進行處理，計量資料以±s表示，組間比較采用單因素方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠用藥7 d后腦組織各區(qū)NO濃度的比較 與B組比較，C和K組腦干NO濃度升高，M組皮質(zhì)、海馬、腦干中均升高;與C組比較，M組皮質(zhì)、海馬NO濃度升高，KM組海馬、腦干中降低;與M組比較，KM組皮質(zhì)、海馬、腦干NO濃度均升高(P＜0.05或0.01)。見表1。

表1 各組大鼠用藥7 d后腦組織各區(qū)NO濃度的比較(μmol/g prot，n=8，±s)

表1 各組大鼠用藥7 d后腦組織各區(qū)NO濃度的比較(μmol/g prot，n=8，±s)

注:與B組比較，*P＜0.05，＊＊P＜0.01;與C組比較，$P＜0.05，$$P＜0.01;與M組比較，#P＜0.05，##P＜0.01

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2.2 各組大鼠用藥7 d后腦組織各區(qū)NOS活性的比較 與B組比較，C、K和M組皮質(zhì)、海馬、腦干中NOS活性均升高;與C和M組比較，KM組皮質(zhì)、海馬、腦干中NOS活性均降低(P＜0.05或0.01)。見表2。

3 討論

研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)源性NO是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)重要的神經(jīng)遞質(zhì)，在腦內(nèi)主要來源于血管內(nèi)皮細胞，其次為含NOS的神經(jīng)纖維、神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞。NO產(chǎn)生后直接向四周擴散，透過細胞膜進入組織內(nèi)發(fā)揮作用［4］。

表2 各組大鼠用藥7 d后腦組織各區(qū)NOS活性的比較(U/mg prot，n=8，±s)

表2 各組大鼠用藥7 d后腦組織各區(qū)NOS活性的比較(U/mg prot，n=8，±s)

注:與B組比較，*P＜0.05，＊＊P＜0.01;與C組比較，$P＜0.05，$$P＜0.01，與M組比較，#P＜0.01

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本研究結(jié)果顯示，慢性坐骨神經(jīng)結(jié)扎產(chǎn)生痛覺過敏后，大鼠皮質(zhì)、海馬、腦干組織中NOS活性均增加，腦干NO濃度也高于B組，Onal等［5］的研究結(jié)果與本研究相似，他們認為慢性疼痛刺激使腦干NO濃度明顯增加，但并沒有對其他腦區(qū)進行觀察。解剖學研究證實，NOS陽性神經(jīng)元在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)多個腦區(qū)都有定位，而且存在腦干及下丘腦NOS陽性神經(jīng)元向海馬的投射［6］。腦干中線結(jié)構(gòu)是機體內(nèi)源性痛覺調(diào)制系統(tǒng)的中心結(jié)構(gòu)，海馬長時程增強是中樞可塑性變化的機制之一［7］，且由于大腦皮質(zhì)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的最高級中樞，慢性疼痛使這三個腦區(qū)NOS活性均明顯增加，由此可見，NO與NOS參與了脊髓上水平的痛覺調(diào)制，NO在脊髓上水平主要是疼痛的易化遞質(zhì)。這其中的具體機制尚不清楚，推測可能與NMDA受體的激活有關(guān)。

本研究證實，嗎啡單獨鞘內(nèi)用于CCI大鼠在早期可產(chǎn)生較好的鎮(zhèn)痛作用，但長時間應(yīng)用鎮(zhèn)痛效果下降，可產(chǎn)生耐受;鞘內(nèi)聯(lián)合應(yīng)用嗎啡和氯胺酮既可減少嗎啡的用量，又具有良好的抗傷害性作用，且隨時間延長鎮(zhèn)痛效果優(yōu)于嗎啡組［8］。本研究發(fā)現(xiàn)，鞘內(nèi)單獨應(yīng)用嗎啡使大鼠皮質(zhì)、海馬、腦干NO濃度和NOS活性升高，這可能是嗎啡耐受產(chǎn)生的機制之一。有研究認為，NOS抑制劑能有效阻止嗎啡鎮(zhèn)痛耐受，而NO供體可加速嗎啡耐受的進程，認為NO是導(dǎo)致嗎啡耐受的關(guān)鍵因素［9］。嗎啡和氯胺酮聯(lián)合應(yīng)用可使各腦區(qū)NO濃度和NOS活性低于嗎啡組，這可能與兩者合用能夠抑制嗎啡耐受的形成有關(guān)。有學者認為，小劑量氯胺酮對NMDA受體的作用不應(yīng)該認為是傳統(tǒng)意義上的“鎮(zhèn)痛”，而應(yīng)該考慮為“抗疼痛過敏”、“抗異常痛”和“對耐受的防護作用”［10］。

綜上所述，神經(jīng)病理性痛大鼠鞘內(nèi)聯(lián)合應(yīng)用嗎啡和氯胺酮可在脊髓上水平產(chǎn)生抗傷害性作用，并可抑制嗎啡耐受的形成，這可能與大腦皮質(zhì)、海馬、腦干的NO水平和NOS活性有關(guān)。

［1］ 陳華，張錦，崔健君.鞘內(nèi)聯(lián)合應(yīng)用嗎啡和氯胺酮對神經(jīng)痛大鼠脊髓NOS活性和NO產(chǎn)量的影響［J］.中華麻醉學雜志，2004，24(3):203－205.

［2］ 揚建平，蔣豪，吳玨.大鼠蛛網(wǎng)膜下腔埋管并長期留置操作的改進［J］.中華麻醉學雜志，1993，13(2):110－112.

［3］ Bennett GJ，Xie YK.A peripheral mononeuropathy in rat that produces disorders of pain sensation like those seen in man［J］.Pain，1988，33(1):87－107.

［4］ Okuducu H，Onal SA.Is nitric oxide involved in the antinociceptive activity of tramadol Findings in a rat model of neuropathic pain［J］.Agri，2005，17(4):31－40.

［5］ Onal A，Delen Y，Ulker S，et al.Agmatine attenuates neuropathic pain in rats:Possible mediation of nitric oxide and noradernergic activity in the brainstem and cerebellum［J］.Life Sci，2003，73(4):413－428.

［6］ 熊克仁，馬同軍，郭平石，等.腦干及下丘腦內(nèi)一氧化氮合酶(NOS)陽性神經(jīng)元向海馬的投射［J］.四川解剖學雜志，1998，6(2):69－71.

［7］ Wakasugi M，Hirota K，Roth H，et al.The effect of general anesthetics on excitatory and inhibitory synaptic transmission in area CA1 of the rat hippocampus in vitro［J］.Anesth Analg，1999，88(3):676－680.

［8］ 陳華，張錦，孟凌新，等.鞘內(nèi)聯(lián)合應(yīng)用嗎啡和氯胺酮對神經(jīng)痛大鼠痛行為的影響［J］.中國醫(yī)科大學學報，2005，34(4): 304－305.

［9］ Kielstein A，Tsikas D，Galloway GP，et al.Asymmetric dimethylarginine(ADMA)－A modulator of nociception in opiate tolerance and addiction［J］.Nitric Oxide，2007，17(2):55－59.

［10］ 劉國凱，黃宇光，羅愛倫.小劑量氯胺酮用于術(shù)后鎮(zhèn)痛的研究及其臨床價值［J］.中華麻醉學雜志，2003，23(3):238－240.