论文部分内容阅读
疼痛(pain)是当今困扰人类健康最严重的病症之一,由于其作用机理尚不完全清楚,到目前为止,临床上仍然没有完善和系统的治疗方法减轻患者的痛苦。随着分子神经生物学的兴起,从分子和基因水平探讨神经活动的规律以期阐明疼痛的分子机制是目前神经科学研究的热点之一[1]。本实验以福尔马林致炎性痛模型和SNL诱导神经病理性痛模型为基础,观察应用c-fos ASO对于大鼠痛行为和脊髓背角内神经元活化标记物c-fos表达的影响,探讨c-fos在病理性疼痛中的作用,为临床慢性疼痛的治疗提供理论依据。目的研究c-fos反义寡核苷酸探针(antisense oligodeoxynucleotides, ASO)对大鼠急性炎性痛和慢性神经病理性痛的作用效果及其可能的机制,为临床慢性疼痛的治疗提供理论依据。方法以大鼠足底注射福尔马林(formalin 5﹪,50μl)致炎性痛模型和腰5脊神经结扎(spinal nerve ligation, SNL)诱导神经病理性痛模型为基础,分别观察鞘内给予c-fos ASO对两种模型大鼠的行为学及腰5脊髓背角Fos阳性神经元表达的影响。选择健康成年雄性SD大鼠30只,随机分为3组,分别是formalin组(n=8);SNL(n=16);对照组(n=6)。鞘内置管术[2]后3 d,选择状态良好,无活动障碍的动物进行下一步实验[3]。1. formalin组:进入实验的大鼠在注射formalin前4 h,分别鞘内注射c-fos ASO(50μg/10μl,n=4),c-fos SO(50μg /10μl,n=4),NS(10μl,n=2),推进速度为0.5μl/s。注射formalin后立即将大鼠放回实验箱开始检测,记录自formalin注射起1 h内每5 min的自发缩足反射次数。2. SNL组:鞘内置管成功的大鼠行SNL[4],大鼠以戊巴比妥钠(40 mg/kg)麻醉后行L5脊神经紧密结扎,选择术后1 d恢复良好的大鼠进行实验。大鼠随机分为2组:预处理组(于SNL术前4 h鞘内给药),其又分为3个小组:鞘内注射(1) c-fos ASO(50μg/10μl,n=4),(2)c-fos SO(50μg /10μl,n=4),(3)NS(10μl,0.9%,n=2)。每只大鼠在给药前4 h及给药后4 h、1～3 d进行行为学检测。另一组为后处理组(大鼠于SNL术后3 d鞘内给药),同样分为3个小组:鞘内注射(1)c-fos ASO(50μg/10μl,n=4),(2)c-fos SO(50μg /10μl,n=4),(3)NS(10μl,0.9%,n=2)。大鼠于术后两周每天进行行为学检测[5]。3.行为学检测:用von Frey纤维丝测定大鼠的机械性缩足反射阈值(mechanical withdrawal threshold,MWT)[6];用热辐射法测定大鼠的热缩足反射潜伏期(thermal withdrawal latency, TWL)[7]。4.免疫组化实验:所有的动物在行为学观察结束后即开始免疫组化实验,观察SNL大鼠在鞘内给药后脊髓背角Fos蛋白的表达情况。结果行为学检测结果:足底皮下注入formalin可诱致持续、单向性痛行为反应(包括缩足反射和抬足/舔足行为),且持续1～2 h以上[7]。鞘内预先给予c-fos ASO、SO、NS后, ASO处理使formalin诱导的缩足反射显著降低(P<0.01),SO处理使缩足反射轻度降低,但无统计学差异(P>0.05)。L5 SNL模型能诱导显著的、长时程机械性痛敏以及热痛敏[4]。术前4 h鞘内预先给药,与对照组比较,ASO处理使SNL 1 d、2 d MWT和TWL有明显差异(Fig. 4A-B,P<0.01);SNL 3 d MWT有明显差异(Fig. 4A, P<0.05),TWL无明显差异(Fig. 4B, P>0.05)。术后3 d鞘内给药,SNL2周MWT和TWL无统计学差异(Fig. 4C-D,P>0.05)。免疫荧光组织化学染色结果:足底皮下注射formalin 2 h后,在注射侧L4～L5脊髓背角观察到大量Fos阳性神经元(Fig. 2A)。阳性神经元主要位于背角浅层(Ⅰ、Ⅱ层),在Ⅲ～Ⅴ层也有散在分布。在鞘内预先给予c-fos ASO、SO、NS后,formalin模型大鼠脊髓背角浅层Fos阳性神经元表达情况数据统计(Fig. 3),c-fos ASO组背角浅层Fos阳性神经元的数量明显减少(P<0.01)。SNL引起同侧脊髓背角内Fos阳性神经元显著增加,对侧背角内Fos阳性神经元表达很少。鞘内给药后,c-fos ASO组比较对照组明显减少。L5 SNL模型在术前4 h鞘内预先给药,SNL 1 d、3 d观察到c-fos ASO使Fos阳性神经元的数量明显减少(P<0.05);在术后3 d鞘内给药,SNL 7 d大鼠脊髓背角Fos阳性神经元表达无明显减少(P>0.05)(Fig. 5,Fig. 6)。结论脊髓背角c-fos的活化对于炎性痛和神经病理性痛的发展均有显著意义,而抑制其活化对慢性疼痛的缓解作用方面,预防作用比治疗作用更为显著。预防性给予c-fos ASO能够显著降低脊神经损伤诱导的机械性痛敏,而当痛敏已经形成后再给予反义探针则不能有效逆转神经病理性痛。提示c-fos可能仅仅参与病理性痛的形成过程,而不参与病理性痛的维持及发展。