天麻素對癌痛模型小鼠熱痛覺過敏閾值的影響

王華，邵東華，馬鵬

（1.江蘇大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212013；2.江蘇大學(xué)附屬人民醫(yī)院麻醉科，江蘇鎮(zhèn)江212002；3.江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院麻醉科，江蘇鎮(zhèn)江212001）

天麻素對癌痛模型小鼠熱痛覺過敏閾值的影響

王華1，邵東華2，馬鵬3

（1.江蘇大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212013；2.江蘇大學(xué)附屬人民醫(yī)院麻醉科，江蘇鎮(zhèn)江212002；3.江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院麻醉科，江蘇鎮(zhèn)江212001）

目的：觀察天麻素對小鼠轉(zhuǎn)移性腫瘤誘發(fā)癌痛的鎮(zhèn)痛作用。方法：將小鼠乳腺癌4T1細(xì)胞皮下注射于8周齡雌性Balb/c系小鼠足趾部建立腫瘤誘發(fā)癌痛模型；取小鼠35只，隨機(jī)分為5組：對照組，溶劑組，低、高劑量天麻素組（90，180 mg/kg）和嗎啡組（10 mg/kg），于腫瘤細(xì)胞接種后第11天，分別于局部注射給藥后15，30，60，90，120，150和180 min行熱痛覺過敏試驗(yàn)并進(jìn)行比較。結(jié)果：給藥后90 min，低劑量天麻素組小鼠熱痛覺過敏閾值由給藥前（3.63±0.33）s提高至峰值（6.19±0.23）s；高劑量天麻素組由給藥前（3.83±0.14）s提高至峰值（6.97± 0.33）s，但兩組閾值增加幅度均明顯低于嗎啡組（P＜0.01，P＜0.05）。結(jié)論：天麻素對癌性疼痛可產(chǎn)生明確鎮(zhèn)痛作用，其效果弱于嗎啡。

天麻素；癌痛；鎮(zhèn)痛；嗎啡

癌性疼痛是一類由腫瘤誘發(fā)，嚴(yán)重影響中晚期腫瘤患者治療效果和生存質(zhì)量的惡性頑固性疼痛［1］。其治療目前主要采取“三階梯鎮(zhèn)痛方案”，因受限于阿片類藥物成癮性強(qiáng)、耐受性差、胃腸道反應(yīng)等缺點(diǎn)，目前遠(yuǎn)未能取得令人滿意的治療效果。為了減少或替代以嗎啡等為代表的阿片類藥物的應(yīng)用，臨床上迫切需要尋求新的鎮(zhèn)痛藥物和方法。

天麻素為中藥天麻的主要活性提取物，對神經(jīng)衰弱、梅尼埃病性眩暈、帕金森綜合征、高血壓等病癥均有良好療效［2］。近年研究發(fā)現(xiàn)，天麻素能明顯抑制糖尿病大鼠神經(jīng)病變引發(fā)的痛覺過敏及觸發(fā)痛［3］，表明其對誘發(fā)性疼痛的治療作用值得進(jìn)一步研究。本實(shí)驗(yàn)在建立小鼠乳腺癌轉(zhuǎn)移性腫瘤模型誘發(fā)癌痛的基礎(chǔ)上，通過熱痛覺過敏行為測試，觀察腫瘤組織局部應(yīng)用天麻素對癌痛的鎮(zhèn)痛作用，并與嗎啡的鎮(zhèn)痛效果進(jìn)行比較。

1 材料與方法

1.1 主要材料

1640培養(yǎng)基（美國Thermo公司）；胎牛血清（Gibco BRL公司）；YLS-6A型智能熱板儀（濟(jì)南益延科技發(fā)展有限公司）。小鼠乳腺癌4T1細(xì)胞購自中國科學(xué)院上海生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所；天麻素注射液（2 mL∶0.2 g）購自云南昆明制藥集團(tuán)；鹽酸嗎啡注射液（1 mL∶10 mg）為東北制藥集團(tuán)產(chǎn)品。Balb/c系小鼠，雌性，8周齡，體質(zhì)量20～25 g，購自揚(yáng)州大學(xué)比較醫(yī)學(xué)中心。

1.2 小鼠轉(zhuǎn)移性癌痛模型的建立

采用Sasamura等［4］的方法，將小鼠乳腺癌4T1細(xì)胞置于含10%FBS的1640培養(yǎng)基，37℃、5%CO2的培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng)，并使其處于對數(shù)生長期內(nèi)。選取21只小鼠，每組7只，完全隨機(jī)分為3組：對照組、溶劑組和腫瘤組。腫瘤組每只小鼠在左后趾跖面皮下注射20μL包含約2×105數(shù)量4T1乳腺癌細(xì)胞的PBS混懸溶液，溶劑組小鼠注射等劑量的PBS溶液，對照組不作任何處理。

1.3 藥物實(shí)驗(yàn)分組

天麻素采用注射劑型，推薦臨床劑量為成人600～800 mg/d。根據(jù)實(shí)驗(yàn)動物與人之間藥物劑量換算法［5］，小鼠低劑量取90 mg/kg，按1∶2，相應(yīng)高劑量取180 mg/kg。嗎啡取臨床推薦換算后劑量為10 mg/kg。選取35只小鼠，腫瘤細(xì)胞接種后，每組7只，隨機(jī)分為5組：對照組、溶劑組、低劑量天麻素組、高劑量天麻素組、嗎啡組；為避免局部直接給藥時(shí)腫瘤接種部位出血及感染，均采用腫瘤足趾背側(cè)皮下注射藥物，溶劑組小鼠相同部位注射等體積生理鹽水，對照組不作任何處理。

1.4 熱痛覺過敏試驗(yàn)

調(diào)節(jié)熱板測試儀溫度恒定于（55±0.2）℃，小鼠置熱板上，若30 s內(nèi)出現(xiàn)抬左后趾或縮爪現(xiàn)象，視為陽性，并測定不同條件下痛閾值出現(xiàn)時(shí)間。若小鼠發(fā)生逃避跳躍或反應(yīng)時(shí)間大于30 s，所得數(shù)據(jù)均不采用，連續(xù)兩次測試時(shí)間不得少于15 min。分別在給藥前，給藥后15、30、60、90、120、160以及180 min各檢測痛閾值1次。測量工作由分別負(fù)責(zé)觀察和記錄的兩人共同配合完成。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 小鼠癌痛模型的建立

實(shí)驗(yàn)小鼠自接種4T1乳腺癌細(xì)胞后5 d內(nèi)，足趾外觀無明顯改變，自第7天開始出現(xiàn)逐漸增大趨勢，軟組織外觀呈明顯轉(zhuǎn)移性腫瘤形態(tài)。同時(shí)，自接種日起，隔天行熱板測試并統(tǒng)計(jì)其閾值。結(jié)果表明，對照組和溶劑組各時(shí)間點(diǎn)的熱痛覺過敏閾值間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），腫瘤組小鼠熱痛覺過敏閾值隨時(shí)間呈逐步下降趨勢，第7天至第14天，與對照組、溶劑組比較差異明顯（均P＜0.05），提示轉(zhuǎn)移性腫瘤誘發(fā)癌痛模型建立成功。接種14 d后因部分小鼠腫瘤生長過大、過快及自身舔舐等原因，足趾部位出現(xiàn)破潰、出血，相關(guān)數(shù)據(jù)未予接受。其中統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示腫瘤接種后第11天其熱痛覺過敏閾值均值最低，提示小鼠熱痛過敏行為改變最敏感，見表1。后續(xù)藥物分組試驗(yàn)，均選取腫瘤細(xì)胞接種后第11天為癌痛模型最佳給藥測試時(shí)間。

表1 各組小鼠接種腫瘤細(xì)胞不同時(shí)間后的熱痛覺過敏閾值 n=7±s，s

表1 各組小鼠接種腫瘤細(xì)胞不同時(shí)間后的熱痛覺過敏閾值 n=7±s，s

a：P＜0.05，與對照組、溶劑組比較

0 d 3 d 5 d 7 d 9 d 11 d 14 d對照組 9.11±0.74 9.71±0.66 9.73±0.87 10.31±0.55 10組別.54±0.49 10.26±1.22 10.52±0.84溶劑組 10.92±0.81 10.62±0.73 9.81±1.12 8.98±0.40 9.70±1.09 9.58±0.81 9.07±0.81 __腫瘤組_______9.33±0.42_____9.72±0.76_____8.71±0.44__ 4.77±0.52a____ 3.58±0.46a 3.39±0.61a 3.48±0.48a F值2.13 0.532 0.486 32.879 26.489 17.009 26.179 ______________ P值0.148_____________0.597_____________0___________________________________________________________ .624_0.000_0.000_0.000_0.000

2.2 天麻素及嗎啡鎮(zhèn)痛效果的比較

腫瘤組織局部給藥后，對照組和溶劑組小鼠熱痛覺過敏閾值間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。天麻素低、高劑量組和嗎啡組的閾值均呈逐步增高趨勢，至注射后90 min閾值達(dá)到峰值，但天麻素組閾值增加幅度均小于嗎啡組（P＜0.01，P＜0.05），見表2。結(jié)果提示天麻素對轉(zhuǎn)移性腫瘤誘發(fā)癌痛的熱痛覺過敏反應(yīng)有抑制效應(yīng)，具有鎮(zhèn)痛作用，且鎮(zhèn)痛效果弱于嗎啡。

表2 各組小鼠給藥后不同時(shí)間熱痛覺過敏閾值 n=7±s，s

表2 各組小鼠給藥后不同時(shí)間熱痛覺過敏閾值 n=7±s，s

a：P＜0.01，b：P＜0.05，與嗎啡組比較

___分組 0 min 15 min 30 min 60 min 90 min 120 min 150 min 180 6±0.58 3.44±0.37 3.94±0.49 3.89±0.56溶劑組 3.36±0.35 4.18±0.35 4.22±0.45 3.94±0.29 4.35±0.37 3.64±0.57 3.83±0.36 4.08±0.63低劑量組3.36±0.33 3.46±0.40 4.31±0.43a 4.74±0.36a 6.19±0.23a 5.90±0.58a 5.80±0.42a 5.49±0.40高劑量組3.83±0.41 3.99±0.37 3.80±0.31b 5.18±0.36b 6.97±0.33b 6.31±0.30b 6.33±0.43b 6.15±0.30 __嗎啡組 3.19±0.29_ 4.35±0.24_ 6.65±0.47_ 7.49±0.67_ 8.55±0.59_ 7.30±0.40_ 6.97±0.58_ 6.27±0.66 F值 0.574 0.769 7.372 10.354 18.632 14.376 9.378 4 min__對照組 3.39±0.41 3.90±0.58 4.15±0.48 3.69±0.60 3.9 .488 ___P值 0.684 0.555 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.006___

3 討論

癌痛的臨床表現(xiàn)不同于單純的神經(jīng)性、內(nèi)臟性或軀體性疼痛，其形成是多種致病因素綜合作用的結(jié)果。其中，癌痛痛覺超敏反應(yīng)的形成與腫瘤微環(huán)境的刺激密切相關(guān)［6］。缺氧和局部組織酸化是實(shí)體腫瘤微環(huán)境的重要特征，而組織酸化被證實(shí)是促進(jìn)痛覺產(chǎn)生的重要因素之一。一方面，腫瘤組織通過影響細(xì)胞內(nèi)外pH值刺激初級傳入傷害感受器的電生理活動。另一方面，在外周神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)如脊髓背根神經(jīng)節(jié)（dorsal root ganglion，DRG）、感覺神經(jīng)元上廣泛分布有酸敏感離子通道蛋白（acid-sensing ion channels，ASICs），后者受蛋白通道內(nèi)外pH值改變的作用，影響痛覺過敏的產(chǎn)生并形成痛覺抑制［7］。例如，酸性條件下ASICs的激活導(dǎo)致了痛覺感受神經(jīng)元的去極化和傷害性感覺的產(chǎn)生［8］；腫瘤引起的組織酸中毒影響ASICs相關(guān)配體的釋放和作用［9］；骨癌痛中痛敏反應(yīng)的產(chǎn)生與初級感覺神經(jīng)元上ASIC-1受體的表達(dá)上調(diào)有關(guān)。以上資料提示，通過抑制ASICs有關(guān)通道蛋白的活性及表達(dá)，可對腫瘤誘發(fā)的癌性疼痛產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用。

天麻素臨床上具有多種療效，且不良反應(yīng)較少［10］，可用于多種疾病的對癥治療。疼痛治療方面，天麻素可加強(qiáng)動脈血管順應(yīng)性，使外周血管阻力明顯降低，能夠改善腦組織血供不足；同時(shí)，因其擴(kuò)張腦血管、解痙及可通過減少5-羥色胺產(chǎn)生來提高痛閾等作用，臨床常用于三叉神經(jīng)痛、偏頭痛等疾病的治療。近期國內(nèi)有研究顯示［11］，通過在大鼠體表注射乙酸誘發(fā)疼痛，經(jīng)膜片鉗技術(shù)檢測細(xì)胞膜內(nèi)外電流的方法，證明疼痛部位局部注射天麻素，可明顯降低初級傳入傷害感受器上ASICs通道內(nèi)電流振幅及抑制脊髓背根神經(jīng)節(jié)上ASICs活性；同時(shí)大鼠疼痛行為學(xué)測試結(jié)果證實(shí)天麻素有減輕疼痛傷害效應(yīng)。但有關(guān)天麻素抑制癌痛的臨床研究資料較少，因此本實(shí)驗(yàn)對此進(jìn)行了初步研究。

本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，利用小鼠轉(zhuǎn)移性腫瘤誘發(fā)癌痛模型，在腫瘤組織局部注射天麻素，可明顯提高小鼠熱痛覺過敏閾值，提示天麻素對腫瘤誘發(fā)的熱痛覺過敏有抑制效果。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)中，低、高劑量天麻素組小鼠熱痛覺過敏閾值提高的幅度均小于嗎啡組，說明天麻素對腫瘤誘發(fā)熱痛覺過敏反應(yīng)的抑制效果弱于嗎啡。自給藥后30 min起，低、高劑量組小鼠熱痛覺過敏閾值改變均呈增加趨勢，至90 min達(dá)到峰值，表明天麻素對癌痛具有持續(xù)鎮(zhèn)痛作用。

綜上，本次研究初步顯示在腫瘤組織局部注射天麻素可抑制癌痛誘發(fā)的小鼠熱痛覺過敏反應(yīng)，表明天麻素對癌痛具有鎮(zhèn)痛作用。雖然天麻素鎮(zhèn)痛效果弱于嗎啡，但本研究為癌痛早期治療提供了一個(gè)新的方向。

［1］ Russell KP.Treatment of cancer pain［J］.Lancet，2011，377（9784）：2236-2247.

［2］ Kumar H，Kim IS，More SV，et al.Gastrodin protects apoptoticdopaminergic neurons in a toxin-induced Parkinson′s diseasemodel［J］.Evid Based Complement Alternat Med，2013，2013：514095.

［3］ Sun W，Miao B，Wang XC，et al.Gastrodin inhibits allodynia and hyperalgesia in painful diabetic neuro-pathy rats by decreasing excitability of nociceptive primary sensory neurons［J］.PLoSOne，2012，7（6）：e39647.

［4］ Sasamura T，Nakamura S，Iida Y，etal.Morphine analgesia suppresses tumor growth and metastasis in a mouse model of cancer pain produced by orthotopic tumor inoculation［J］.Eur JPharmacology，2002，441（3）：185-191.

［5］ 黃繼漢，黃曉暉，陳志揚(yáng)，等.藥理試驗(yàn)中動物間和動物與人體間的等效劑量換算［J］.中國臨床藥理學(xué)與治療學(xué)，2004，20（9）：1069-1072.

［6］ Plante GE，Vanitallie TB.Opioids for cancer pain：the challenge of optimizing treatment［J］.Metabolism，2010，59（Suppl1）：S47-52.

［7］ Wemmie JA，Taugher RJ，Kreple CJ.Acid-sensing ion channels in pain and disease［J］.Nat Rev Neurosci， 2013，14（7）：461-471.

［8］ Leng T，Lin J，Cottrell JE，et al.Subunit and frequencydependent inhibition of acid sensing ion channels by local anesthetic tetracaine［J］.Mol Pain，2013，9：27.

［9］ Deval E，Gasull X，No?l J，et al.Acid-sensing ion channels（ASICs）：pharmacology and implication in pain［J］.Pharmacol Ther，2010，128（3）：549-558.

［10］ Cai Z，Song X，Sun F，et al.Formulation and evaluation of in situ gelling systems for intranasal administration of gastrodin［J］.AAPS PharmSci Tech，2011，12（4）：1102-1109.

［11］ Qiu F，Liu TT，Qu ZW，etal.Gastrodin inhibits the activity of acid-sensing ion channels in rat primary sensory neurons［J］.Eur Jpharmacol，2014，731：50-57.

Analgesic effect of gastrodin on metastasizing in cancer-induced pain mousemodel

WANG Hua1，SHAO Dong-hua2，MA Peng3

（1.School of Medicine，Jiangsu University，Zhenjiang Jiangsu 212013；2.Department of Anesthesia，the Affiliated People′s Hospital of Jiangsu University，Zhenjiang Jiangsu 212002；3.Departmentof Anesthesia，the Affiliated Hospitalof Jiangsu University，Zhenjiang Jiangsu 212001，China）

Objective：To observe the analgesic effect of gastrodin on metastasizing cancer-induced pain modelmice.M ethods：To establish the cancer induced painmodel through injecting subcutaneously breast cancer cells into themouse hind paw.Thirty-five 8 weeks old female Balb/c mice were randomly divided into 5 groups：control group，solvent group，low dose gastrodin（90 mg/kg），high dose gastrodin（180 mg/kg）and morphine group（10 mg/kg）.At 11thdays after tumor cells inoculation，thermal hyperalgesia testweremeasured respectively at15，30，60，90，120，150 and 180 minutes after drug delivery；and compared to each other.Results：At the 90minutes after drug delivery，mice thermal hyperalgesia threshold in low dose gastrodin group increased to（6.19±0.23）s from（3.63±0.33）s；mice thermal hyperalgesia threshold in high dose gastrodin group increased to（6.97±0.33）s from（3.83±0.14）s.And the increase amplitude of threshold were smaller than morphine group（P＜0.01，P＜0.05）.Conclusion：Gastrodin can produce analgesic action on cancer-induce pain and the analgesic effect of gastrodin weaker than morphine.

gastrodin；cancer-induced pain；analgesia；morphine

R971.2 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］ A ［文章編號］ 1671-7783（2015）03-0195-04

10.13312/j.issn.1671-7783.y150044

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（81372718）；鎮(zhèn)江市社會發(fā)展科技支撐項(xiàng)目（SH2014078）

王華（1983—），男，碩士研究生；邵東華（通訊作者），主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，E-mail：13805281211@163.com

2015-03-12 ［編輯］陳海林