背景与目的疼痛是一种令人不快的感觉和情绪感受。根据其发病部位以及致病原因的不同,可分为体表疼痛,内脏疼痛,肌肉疼痛和神经病理性疼痛等。这些顽固性疼痛影响着全球超过六分之一人口的健康状况,给社会造成了极大的负担。神经病理性疼痛和内脏痛是人们日常生活中常见的疼痛类型。但现状是,由于产生疼痛的机制（包括外周和中枢机制两方面）及其生理意义的复杂性,疼痛（特别是慢性疼痛）治疗在临床上是一个棘手的问题。目前我们知道,疼痛信号的传入受到多个层面的调控。在脊髓层面,不同的外周传入信号（比如来自皮肤的A纤维和C纤维传入,以及来自肌肉的A纤维传入）对痛觉神经纤维传入的疼痛信号之间存在着突触前的调控作用。比如,早在1965年Melzack and Wall提出的疼痛的“闸门学说”（Gate Control Theory）中就表明了外周的A纤维和抑制性的胶状质（substantia gelatinosa,SG）细胞、投射神经元T细胞以及C纤维的传入信号之间存在着一个闸门控制环路,对疼痛信号的上传起调控作用。这说明外周A纤维除了能传入基本的触觉、位置觉等信号外,还在疼痛信号的调控中发挥重要作用。我们的前期研究也证明,外周A纤维的传入缺失正是导致神经病理性疼痛的一大原因。但对于是何种外周A纤维传入占主导作用,暂未完全确定。因此,本研究的目的之一就是确定不同来源（皮肤或者肌肉）A纤维传入在神经病理性疼痛中的调控作用。另外,我们的前期工作还表明,皮肤来源的C纤维传入对肌肉中的C纤维传入有一定的抑制作用,这种抑制作用有助于缓解肌肉炎症痛。这是体表伤害性刺激对深层组织肌肉疼痛的调控。那么体表刺激和内脏疼痛之间是否也存在类似的传入调控关系呢?即体表传入能否调控内脏痛?导致这种调控现象的解剖和生理机制又是什么?本研究的另一个目的就是探究体表传入对内脏疼痛的影响以及存在这种联系的解剖学基础和生理机制。材料与方法在本研究中,使用的动物是成年Sprague-Dawley（SD）雌性大鼠（体重在160-220g之间）和pirt-GCaMP3小鼠。首先,利用急性损伤神经(分别急性切断坐骨神经的三个分支（混合神经,胫神经;纯肌肉传入,腓肠肌-比目鱼肌神经;纯皮肤传入,腓肠神经）和胫神经蛇毒注射（向胫神经注射眼镜蛇毒选择性降解A纤维的髓鞘膜,阻断冲动的传导）构建疼痛模型。损伤神经后即刻观察自发疼痛的行为学改变,并用Von Frey丝测量大鼠后肢疼痛阈值。同时,采用静脉注射伊文氏蓝染液方法观察后肢皮肤感受野的炎症性血浆渗出情况,并监测在神经损伤前后大鼠的后肢皮肤表面温度变化情况。采用在体可视电生理记录方法观察L4背根神经节（dorsal root ganglion,DRG）中痛觉神经元在损伤前后的机械痛阈值和自发放电情况。我们也使用pirt-GCaMP3钙荧光蛋白条件转基因小鼠对不同神经损伤前后的DRG神经元的钙离子活动情况进行了观察。其次,我们在大鼠结肠炎模型中进行了 L6和S1 DRG神经元在体电生理记录,观察到了对外周感受野伤害性刺激和结肠扩张都有反应的伤害性感觉神经元,也记录了该神经元对不同体表刺激后自发放电的变化情况。此外,我们利用三个化学诱导的内脏炎症痛模型（结肠炎、膀胱炎、胃炎）,对其分别注射荧光染料1,1’-双十八烷基-3,3,3’,3’-四甲基吲哚菁高氯酸盐（1,1’-dioctadecyl-3,3,3’,3’-tetramethylindocarbocyanine perchlorate,Di1）和荧光标记的霍乱病毒B亚单位（CTB-488）观察DRG中是否存在同时支配内脏器官和体表感受野的伤害性神经元、以及是否有体表的伊文氏蓝渗出现象。结果1、在急性切断腓肠肌-比目鱼肌神经和胫神经或者胫神经注射蛇毒后,会诱发后肢损伤神经支配的旁边皮肤区域触诱发痛和自发疼痛,而急性切断腓肠神经或者向其注射蛇毒不会诱发明显疼痛行为。2、损伤肌肉来源的神经传入,引起DRG伤害性神经元的机械阈值降低和自发放电增加。（1）在急性切断腓肠肌-比目鱼肌神经和胫神经或者胫神经注射蛇毒后,L4 DRG中的痛觉神经元对疼痛刺激的机械阈值降低,并出现大量自发放电现象。（2）在损伤腓肠肌-比目鱼肌神经和胫神经后,pirt-GCaMP3小鼠L4 DRG中的部分神经元内钙离子浓度显著升高,与腓肠神经损伤相比有显著差异。3、在损伤胫神经后,大鼠后肢外侧和中间感受野的皮肤温度有明显升高,而损伤其他两个神经分支后皮肤温度没有显著变化。4、在胫神经注射蛇毒后,大鼠后肢感受野的皮肤温度有明显升高,而蛇毒注射腓肠神经后,后肢皮肤温度没有显著变化。5、在急性损伤腓肠肌-比目鱼肌神经和胫神经以及胫神经注射蛇毒后,大鼠后肢区域有伊文氏蓝渗出。6、体表不同传入刺激对结肠炎模型大鼠DRG中来自肠道的痛觉神经元自发放电的影响。（1）体表感受野区域的棉花拂扫能够立即减少自发放电,而在附近非感受野的拂扫对神经元放电没有影响。（2）体表感受野区域的钳夹刺激能够立即增加自发放电频率,并在刺激后的10 min内都能升高自发放电的频率;在附近非感受野的钳夹刺激对自发放电有一定的抑制作用。（3）体表感受野区域的针刺刺激能够立即增加自发放电频率,并在刺激后的10 min内都能升高自发放电的频率;在附近非感受野的针刺刺激对自发放电没有影响。（4）体表感受野区域涂抹辣椒素能够缓慢增加自发放电频率,并能维持至少10 min以上;非感受野涂抹辣椒素对自发放电没有影响。7、背根神经节中存在同时支配内脏器官（结肠,膀胱,胃）和体表皮肤的神经元。（1）同时支配结肠和体表的神经元主要集中于L6、S1和S2 DRG中,且每个DRG中共标神经元不超过6个。（2）同时支配膀胱和体表的神经元主要集中于L6、S1和S2 DRG中,且每个DRG中共标神经元不超过10个。（3）同时支配胃和体表的神经元主要集中于T7-T11 DRG中,且每个DRG中共标神经元不超过3个。8、结肠炎模型大鼠的腹部皮肤疼痛阈值降低,结肠对气囊扩张的反应增强。9、结肠炎、膀胱炎和胃炎大鼠模型的体表区域出现伊文氏蓝渗出现象。结论1、对于外周神经损伤后疼痛动物模型的研究表明,外周肌肉来源的A纤维传入在痛觉信号的调控中发挥重要调节作用,且背根反射参与了这一过程。来自外周肌肉的A纤维传入缺失能引起部分DRG神经元自发放电以及对机械刺激的敏化,导致神经病理性疼痛,同时在相应的皮肤感受野观察到神经性炎症渗出;而皮肤来源的A纤维传入缺失不引起上述任何变化。2、在大鼠DRG上发现并确认了少数痛觉神经元存在轴突分叉现象,表明外周神经元可以同时接受来自体表皮肤和内脏器官的痛觉信号传入,并且内脏疼痛的传入信号可以沿着此类神经元的轴突逆行传出到外周皮肤感受野引起炎性渗出。提示体表特定区域的疼痛可能作为内脏器官病变的观察“窗口”。3、在皮肤感受野及周边施加各种伤害性或非伤害性刺激对内脏炎症痛可能产生不同程度的调控作用。