膠質(zhì)細(xì)胞在大鼠實(shí)驗(yàn)性炎性痛中的作用研究

鄧海峰　孫縵利

摘要：目的 研究腦內(nèi)膠質(zhì)細(xì)胞在福爾馬林誘導(dǎo)引起的大鼠實(shí)驗(yàn)性炎性痛中的作用。方法 SD大鼠隨機(jī)分為兩組，正常對(duì)照組（n=8）：側(cè)腦室注射生理鹽水（0.9 %，10μl）和丙戊茶堿組（n=8）：側(cè)腦室注射丙戊茶堿（30mM， 10μl）。飼養(yǎng)1w后制作福爾馬林致痛模型，進(jìn)行疼痛行為學(xué)評(píng)分。結(jié)果 側(cè)腦室注射丙戊茶堿組第一時(shí)相和第二時(shí)相痛評(píng)分和對(duì)照組相比均有顯著性差異（P<0.05）。結(jié)論 膠質(zhì)細(xì)胞與實(shí)驗(yàn)性炎性痛的發(fā)生和維持關(guān)系緊密，丙戊茶堿對(duì)炎性痛有緩解作用。

關(guān)鍵詞：膠質(zhì)細(xì)胞；丙戊茶堿；疼痛

現(xiàn)在大量研究表明，以往認(rèn)為只有神經(jīng)元參與了疼痛的產(chǎn)生和維持的觀點(diǎn)是不完全正確的。在許多不同病因所致的疼痛中，膠質(zhì)細(xì)胞的激活很可能是一個(gè)共同的作用機(jī)制。膠質(zhì)細(xì)胞，特別是星形膠質(zhì)細(xì)胞可以通過多種途徑參與疼痛的調(diào)節(jié)，激活的星形膠質(zhì)細(xì)胞可以產(chǎn)生大量的神經(jīng)營養(yǎng)因子，如NGF、BDNF和GDNF等，NGF和BDNF均可促進(jìn)神經(jīng)損傷后的出芽、傷害性感受器的再生，而NGF拮抗劑可在一定程度上減輕動(dòng)物模型中的炎性痛[1]，這表明膠質(zhì)細(xì)胞在損傷后釋放的神經(jīng)營養(yǎng)因子參與疼痛的調(diào)節(jié)。膠質(zhì)細(xì)胞表面表達(dá)有大量的和疼痛有關(guān)的細(xì)菌和病毒受體，以及大量神經(jīng)遞質(zhì)和調(diào)質(zhì)如GABA、Glu、ACh、5-HT等受體，鞘內(nèi)注入細(xì)菌、病毒、神經(jīng)遞質(zhì)和調(diào)質(zhì)可以致痛[2]。此外，膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于神經(jīng)元數(shù)量，并且與神經(jīng)元的解剖位置關(guān)系緊密，它們通過多種機(jī)制調(diào)節(jié)神經(jīng)元的突觸功能和興奮性，在痛覺產(chǎn)生調(diào)節(jié)過程中具有重要的功能。

丙戊茶堿（PPF），一種甲基黃嘌呤的衍生物，是星形膠質(zhì)細(xì)胞的活化抑制劑[3]，本實(shí)驗(yàn)通過側(cè)腦室注射星形膠質(zhì)細(xì)胞活化抑制劑PPF探討膠質(zhì)細(xì)胞在疼痛中的作用，希望為新的鎮(zhèn)痛藥物的研究和開發(fā)提供全新的思路。

1資料與方法

1.1一般資料 健康雄性成年SD大鼠，體重（250±10）g，由河南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，所有動(dòng)物都在自然光暗周期的環(huán)境中飼養(yǎng)，自由覓食、飲水。

動(dòng)物隨機(jī)分為兩組（n=8）：正常對(duì)照組和丙戊茶堿組。對(duì)照組側(cè)腦室注射生理鹽水（10μl）；丙戊茶堿組側(cè)腦室注射丙戊茶堿（30mM，10μl）。側(cè)腦室注射后飼養(yǎng)1w進(jìn)行痛評(píng)分實(shí)驗(yàn)。

1.2福爾馬林致痛模型 把大鼠放入觀察臺(tái)上透明玻璃器皿中，下鋪有干燥、松軟的厚布，在安靜、避光、干燥的環(huán)境中，適應(yīng)30 min，用100μl微量注射器刺入右足跖部皮下，回吸無血迅速注入5%福爾馬林100μl。

1.3側(cè)腦室注射 用1%戊巴比妥鈉40～50 mg/kg麻醉大鼠，然后將麻醉的大鼠固定在腦立體定位儀（ST-3ND，成都儀器廠）上，裸露顱骨，根據(jù)Paxinos and Watson圖譜定位側(cè)腦室位置（坐標(biāo)：P1.2 mm，R1.5-2 mm，H3.0 mm），用大鼠顱骨鉆鉆孔，用10μl微量注射器將藥物注入到側(cè)腦室，留針5min，然后縫合皮膚。飼養(yǎng)一星期后進(jìn)行痛評(píng)分實(shí)驗(yàn)。

1.4痛評(píng)分實(shí)驗(yàn) 側(cè)腦室給藥1w后，在大鼠右足跖部皮下注射福爾馬林。根據(jù)Dudisson評(píng)分對(duì)大鼠右后足的行為進(jìn)行評(píng)估，指標(biāo)包括：第一部分為抬起注射甲醛足的次數(shù)（Flinches），第二部分為甲醛足抬起走動(dòng)時(shí)不著臺(tái)面的時(shí)間（Lifting）和舔、咬、抖動(dòng)甲醛足的時(shí)間（Biting）。福爾馬林試驗(yàn)數(shù)據(jù)采取參照Abbott等方法，分別測定注射福爾馬林后第一時(shí)相（第0～5min）及第二時(shí)相（第15～30min）內(nèi)的Flinches誘發(fā)炎性痛行為的次數(shù)、Lifting與Biting行為痛持續(xù)的時(shí)間總和[4]。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均用均值±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，統(tǒng)計(jì)學(xué)處理用SPSS12.0軟件包，實(shí)驗(yàn)結(jié)果用采用單因素方差分析（ANOVA），組間比較采用LSD-t檢驗(yàn)方法。

2結(jié)果

側(cè)腦室注射藥物大鼠的疼痛行為學(xué)評(píng)分：第一時(shí)相丙戊茶堿組的Flinches次數(shù)和Lifting+Biting時(shí)間較對(duì)照組均有顯著性差異（P<0.05）；第二時(shí)相丙戊茶堿組的痛評(píng)分累積分值較對(duì)照組有顯著性差異（P<0.05），見表1，表2。

丙戊茶堿組Flinches與對(duì)照組比較*P<0.05；丙戊茶堿組Lifting+Biting時(shí)間與對(duì)照組相比*P<0.05。

3討論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，各組大鼠腳底注射福爾馬林后，觀察到大鼠出現(xiàn)抬腳、舔足等行為學(xué)反應(yīng)，可見本實(shí)驗(yàn)福爾馬林疼痛模型得到了成功復(fù)制。福爾馬林致痛模型產(chǎn)生的行為學(xué)反應(yīng)是雙相的[4]。雙相疼痛第一時(shí)相是由于福爾馬林對(duì)局部感受傷害的感受器的化學(xué)刺激所引起的；第二時(shí)相是由于局部炎癥以及傷害性刺激產(chǎn)生炎癥致痛物質(zhì)，通過持續(xù)的C纖維刺激使腰骶部脊髓中樞致敏所致。表現(xiàn)為脊髓背角神經(jīng)的過度興奮：如神經(jīng)元的反應(yīng)閾值下降，興奮期延長以及自發(fā)性放電等[5]。

側(cè)腦室注射實(shí)驗(yàn)顯示，丙戊茶堿在疼痛模型的第二時(shí)相均起到抑制疼痛的作用，而第二時(shí)相是痛覺中樞致敏有關(guān)。文獻(xiàn)顯示，丙戊茶堿可抑制膠質(zhì)細(xì)胞活化而產(chǎn)生抗傷害性刺激作用[6]。它抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞機(jī)制可能通過抑制分解環(huán)磷酸腺苷的磷酸二酯酶亞型Ⅳ，從而增加細(xì)胞內(nèi)的環(huán)磷酸腺苷來發(fā)揮作用[6]。推測丙戊茶堿通過抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞來起到抗炎性痛的作用?？梢?，膠質(zhì)細(xì)胞活化、表達(dá)及信息交流與炎癥性疼痛的產(chǎn)生和維持關(guān)系緊密。

綜上所述，膠質(zhì)細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)性炎性痛的發(fā)生和維持中起到關(guān)鍵作用，但其具體作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]Zhou XF， Deng YS， Xian CJ， et al.， Neurotrophins from dorsal root ganglia trigger allodynia after spinal nerve injury in rats[J]. Eur. J. Neurosci.2000，12（1）：100-105.

[2]Li L，Yuan H， Cao R， et al. The carbenoxolone reduces nociceptive behavior and exprission of Fos-like immunoreactive neurons in Sp5 C of rats after subcutameous formalin injection[J]. Neurosci Bull，2005，21（1）：63-67.

[3]Yao M， Chang XY， Chu YX， et al. Antiallodynic effects of propentofylline Elicited by interrupting spinal glial function in a rat model of bone cancer pain[J]. J Neurosci Res.， 2011， 89（11）：1877-86.

[4]Abbott FV， Fyanklin KBJ， Westbrook RF， et.The formalin test：scoring properties of the first and second phases of the pain response in rats[J]. Pain，1995，60：91-102.

[5]Shields SD， Cavanaugh DJ， Lee H， et al. Pain behavior in the formalin test persists after ablation of the great majority of C-fiber nociceptors[J]. Pain，2010，151（2）：422-429.

[6]Norsted Gregory E， Delaney A， Abdelmoaty S， et al. Pentoxifylline and propentofylline prevent proliferation and activation of the mammalian target of rapamycin and mitogen activated protein kinase in cultured spinal astrocytes[J]. J Neurosci Res，2013，91（2）：300-312.

編輯/申磊