電刺激新生和幼年大鼠致中樞NMAD受體NR2B亞單位變化

吳江 彭碧文（通訊作者） 陳雪玲 夏輝 孔繁麗 程潔

（1湖北省武漢市兒童醫(yī)院 湖北 武漢 430010）

（2武漢大學基礎醫(yī)學院生理系 湖北 武漢 430071）

傷害性刺激造成個體的急性疼痛，若未得到良好的控制，部分患者可以發(fā)展為慢性疼痛，其中醫(yī)源性神經(jīng)痛（神經(jīng)損傷，相關炎癥）是重要病因之一；據(jù)調查發(fā)現(xiàn)，患者術后發(fā)生的傷口疼痛可導致中樞敏化，是發(fā)展成為慢性疼痛重要的原因之一（1）；，其中新生和幼年期大鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的NMDA受體是重要的關注點，其中NR2A/NR2B隨大鼠的成長，在不同部位和時間而呈不同的比例，本實驗在脊髓背角，前皮層（感覺皮層），海馬CA1區(qū)（2）的表達，以及NVP-AAM077和/或ifenprodi作用情況做判斷，并對鎮(zhèn)痛效果及有關疼痛的記憶早期形成初步作判斷。

1.材料與方法

1.1 動物及分組

42只健康Sprague-Dawley大鼠，SPF級，新生及幼年期組（35天～38天，雄性，體重50g～65g,n=15），成年期組（日齡90天～100天，雄性，體重185g～250g，n=15）。

1.2 電生理實驗

1.3 大腦，海馬，及脊髓的電生理實驗

新生幼年早期組和成年期組大鼠腹腔麻醉，固定鼠頭及鼠背部，剪毛，頂正中切開皮膚在矢狀縫左側冠狀縫后緣，開顱骨，又行胸13～腰1椎板切除術，暴露脊髓腰膨大部分。雙極鉤狀刺激電極于坐骨神經(jīng)上，不銹鋼雙極同芯記錄電極分別插入對側大腦皮層軀體感覺區(qū)（前皮層）及對側海馬CA1區(qū)脊髓背角淺層，行細胞外電生理記錄，給予電流強度新生幼年期大鼠為5V，成年期大鼠15V，而后給予HFS刺激（電流強度為新生幼年鼠10V，成年大鼠30V），1次/分鐘，而后疊加4個30次，共120min。誘發(fā)長時程變化1小時后，脊髓表面分別滴加NVPAAM077（0.025mg/ml），ifenprodil（0.5mg/ml）（美國TOCR I公司生產(chǎn)）約0.3ml（新生幼年組）和（成年組）1ml，觀察加藥組誘導的長時程變化變化，同步在脊髓，海馬，大腦皮層下肢感覺區(qū)域的突觸可塑性化,各類波形由各相應潛伏期判斷。

新生幼年期大鼠脊髓背角淺層受條件刺激前后大腦前皮層，海馬引起同步表現(xiàn)（A：大腦前皮層，B：海馬CA1區(qū)，C：脊髓背角淺層；▲與同組對照，強直后2h（或加NVP-AAM077）與強直后1h，注藥后2h（或加ifenprodil）分別比較，P＜0.01；★與同組對照，強直后2h（或加ifenprodil）與強直后1h，強直后2h（或加NVP-AAM077）分別比較，P＜0.05；＃強直時組間（相同部位）比較，P＜0.05，以下同）。

新生及幼年期大鼠脊髓背角淺層受條件刺激前后大腦前皮層，海馬引起同步表現(xiàn)，及受ifenprodil對場電位的抑制情況。見表1。

表1 A類神經(jīng)纖維誘發(fā)及傳導到皮層海馬的波形幅度（μV）C類神經(jīng)纖維誘發(fā)及傳導到皮層海馬的波形（μV）

新生及幼年期大鼠脊髓背角淺層受條件刺激前后大腦前皮層，海馬引起同步表現(xiàn)，及受NVP-AAM077l對場電位的抑制情況。見表2。

表2 A類神經(jīng)纖維誘發(fā)及傳導到皮層海馬的波形幅度（μV）C類神經(jīng)纖維誘發(fā)及傳導到皮層海馬的波形（μV）

成年期大鼠脊髓背角淺層受條件刺激前后大腦前皮層，海馬引起同步表現(xiàn)，及受ifenprodil對場電位的抑制情況。見表3。

表3 A類神經(jīng)纖維誘發(fā)及傳導到皮層海馬的波形幅度（μV）C類神經(jīng)纖維誘發(fā)及傳導到皮層海馬的波形（μV）

成年期大鼠脊髓背角淺層受條件刺激前后大腦前皮層，海馬引起同步表現(xiàn)，NVP-AAM077l對場電位的抑制情況。見表4。

表4 A類神經(jīng)纖維誘發(fā)及傳導到皮層海馬的波形幅度（μV）C類神經(jīng)纖維誘發(fā)及傳導到皮層海馬的波形（μV）

1.4 統(tǒng)計學處理

電生理部分以條件電刺激前后脊髓背角淺層誘發(fā)群體峰電位A類和/或C類神經(jīng)纖維所誘發(fā)的波幅度和所占有的面積為指標，以疊平均電刺激30次為標準；各組均數(shù)比較采用方差分析法（ANOVA），P＜0.05有統(tǒng)計學意義。

2.結果

電生理觀察到電刺激坐骨神經(jīng)在幼年期和成年期大鼠脊髓，海馬和大腦皮層下肢感覺區(qū)的突觸可塑性變化。電刺激坐骨神經(jīng)（外周傳入信息）在新生幼年期和成年期大鼠的脊髓，當加上NMDA受體亞單位N2RA，N2RB阻斷劑NVP-AAM077、ifenprodil后，脊髓，海馬新生幼年期大鼠反應出A類神經(jīng)強電后興奮為主LTP，但受ifenprodil抑制明顯，P＜0.05，NVP-AAM077的抑制效應差，P＞0.05；而成年期大鼠顯示C類神經(jīng)受強電后興奮為主LTP，受ifenprodil和NVP-AAM077的抑制都較明顯，P＜0.05。

3.討論

中樞神經(jīng)系統(tǒng)由突觸形成神經(jīng)網(wǎng)絡，功能取決于神經(jīng)興奮突觸間傳遞，脊髓和大腦有由海馬，前額皮層等等形成的記憶環(huán)路，疼痛，尤其是慢性疼痛都伴隨情感及記憶障礙，其形成核心是炎性微環(huán)境的失衡；因此，前皮層，海馬和脊髓一起研究，能客觀反應痛覺在體內的發(fā)展與變遷。傷害性刺激經(jīng)坐股神經(jīng)產(chǎn)生的外周傳入信息，在脊髓背角，海馬及前皮層引起的突觸可塑性表現(xiàn)，雖NVP-AAM077的保護作用不明顯，但ifenprodil可以減弱該反應，這為嬰幼兒時期急性疼痛的治療，疼痛中樞敏化的形成提出實驗依據(jù)。相同傷害性刺激條件下，新生和幼年大鼠LTP形成有嬰幼時期特點：即以A類神經(jīng)纖維興奮的誘發(fā)電位，結果是激活NMDA路徑，而NMDA受體在不同發(fā)育階段依靠調節(jié)NR2A、NR2B著突觸可塑性；ifenprodil是典型的NMDA受體亞單位NR2B的抑制劑，亞單位NR2A抑制劑為NVP-AAM077；而新生和幼年期大鼠中樞神經(jīng)中以NR2B受體亞基起主要作用，NR2A/NR2B的比例以較低，但隨發(fā)育，NR2A/NR2B比例升高，與其他學者在海馬與皮層中觀察的結果一致。

4.結論

新生幼年期大鼠（P20～P38）和成年期大鼠受電刺激刺激表現(xiàn)為脊髓神經(jīng)纖維興奮為主，上傳至海馬和前皮層；但新生幼年期大鼠（P20～P38）的A類神經(jīng)纖維興奮，受ifenprodil的抑制；成年期大鼠C類神經(jīng)纖維興奮，受ifenprodil和 NVPAAM077抑制，說明在處理和減輕新生幼年期大鼠電刺激引起的傷害性反應方面，應抑制NMDA受體中NR2B亞單位為主。