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在神经系统中神经元作为信息传递的中心角色早已被证实,由于神经元能够被兴奋并且产生可传导的动作电位,因此一直以来它被认为是神经系统中信息传递的唯一角色。胶质细胞作为神经系统中的另一大部分组成,在上个世纪九十年代以前始终被认为仅在神经系统的发育和维持中起到保护、支持、营养、清除垃圾等作用,本身并不参与介导神经系统内信息传递的过程。但近年来一些科学家已通过不同方法证明胶质细胞在神经系统中不仅起到辅助作用,还在信息传递中,尤其是在伤害性信息的传递中发挥着重要作用。不过在疼痛领域的研究中,以往报道的试验模型多为神经损伤模型,并单独调查胶质细胞在伤害性信息传递中的作用,不能在同一时间和空间上了解胶质细胞与神经元之间在伤害性信息传递中的作用角色。因此为了阐述胶质细胞和神经元在不同的伤害性信息传递中的作用角色,并结合与年龄相关的痛行为变化机制,本研究在老龄大鼠上应用两种外周组织损伤和第四军医大学硕士学位论文炎性痛模型:即可以诱发动物持续自发缩足反射的一侧足底注射蜜蜂毒(Bee Venom,BV)模型和可以诱发热和机械痛敏的一侧足底注射完全弗氏佐剂(eompl。te Freund’5 Adjuvant,CFA)模型,将形态学和行为学相结合,用c一Fos来标记神经元的活性,胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary aeidie protein,GFAP)来标记星形胶质细胞的活性,同步观察了脊髓背角的神经元和胶质细胞在不同伤害性信息传递中的活动功能,并通过药理学实验,在化学致痛剂注射前经系统给予环氧合酶(Cyclooxygenase,COX)非选择性抑制剂叫噪美辛(Indomethaein,Indo)来阻断来自外周的伤害性信息传入,或者系统给予特异性的胶质细胞代谢抑制剂Fluorocitric acid(FCA)来破坏星形胶质细胞的功能,以便评价脊髓背角神经元和星形胶质细胞在老龄大鼠不同痛行为中的功能角色。结果如下:1.老龄大鼠脊髓背角神经元和星形胶质细胞在持续性痛反应中的作用 向老龄大鼠一侧足底中心皮下注入化学致痛剂0.4%蜜蜂毒溶液50睡,可以诱发老龄大鼠长达l小时的自发缩足反射行为,经系统给予Indo和FCA均可明显抑制BV诱发的持续自发痛反应。经免疫组化染色观察,BV注射2小时后脊髓背角浅层和深层的。一Fos标记神经元和GFAP标记星形胶质细胞表达数量显著增加。系统给予Cox的非选择性抑制剂Indo可明显抑制脊髓背角浅层和深层的c一Fos标记神经元以及G队P标记星形胶质细胞的数量;而系统给予胶质细胞特异性的代谢抑制剂F以仅显著抑制了脊髓背角浅层和深层的GFAP标记的星形胶质细胞,并不抑制c一Fos标记的神经元的数量,相反,还增强了浅层的c一Fos标记神经元的表达。以上结果提示在外周持续性伤害性信息传递过程中,脊髓背角神经元和星形胶质细胞均参与介导了BV诱发的持续性自发痛信息的传递、加工和处理过程。第四军医大学硕士学位论文2.老龄大鼠脊髓背角神经元和星形胶质细胞在痛敏中的作用角色 向老龄大鼠一侧足底中心皮下注入CFA4小时后,注射部位出现热和机械痛敏,但CFA诱发老龄大鼠热痛敏的高峰期为注射4小时后,在3天恢复到基础水平:而机械痛敏在注射4小时后达到高峰,一直持续到28天恢复到基础水平。通过免疫组化染色观察发现,脊髓背角c一Fos标记神经元在CFA注射4小时后表达增多,3天和28天后几乎没有c一Fos标记的神经元:但GFAP标记的星形胶质细胞在注射后4小时表达增多,持续到28天仍然显著多于注射前水平。在CFA注射前经静脉注射Ind。和FCA对CFA诱发的热痛敏均无影响,但前者可明显抑制CFA诱发的机械痛敏,而后者不影响机械痛敏。经形态学观察发现,系统给予Indo可明显抑制脊髓背角浅层和深层c一Fos标记神经元和GFAP标记星形胶质细胞的数量,与BV注射组类似,FCA仍仅明显抑制GFAP标记星形胶质细胞的数量,而不抑制c一Fos标记神经元的数量。结果提示老龄大鼠脊髓背角的神经元可能仅参与介导了CFA诱发的机械痛敏,而不参与热痛敏;而星形胶质细胞的活动功能增强时程虽然与外周痛敏伴行,但似乎并不参与介导痛敏的发生过程。结论:1.在老龄大鼠上外周持续组织化学刺激可以诱发与青龄成年 大鼠不同时程的炎性痛,而这个过程可以同时激活脊髓背角 的神经元和星形胶质细胞。2.星形胶质细胞和神经元的活动均参与介导了持续性自发痛 的发生和维持,结合药理学结果提示,在外周持续性冲动的 刺激下,星形胶质细胞既可能被伤害性初级传入纤维终末激第四军医大学硕士学位论文 活,也可能被脊髓背角二级感觉神经元的活动激活。3.虽然脊髓背角的星形胶质细胞参与了持续性自发伤害性行 为学反应,但是它似乎不参与外周组织化学损伤和炎性刺激 诱发的热和机械痛敏。4.Ind。作为临床治疗炎性痛的典型药物,它的作用位点似乎不 仅在外周或中枢的神经元上,而很可能在炎性痛中,它也作 用于在脊髓背角的星形胶质细胞上。