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目的:检测神经病理性疼痛(Neuropathic pain,NP)模型中是否存在铁死亡现象的发生,并给予铁死亡抑制剂与诱导剂,探究抑制铁死亡的发生是否可缓解NP,为NP机制的研究及治疗方法的探索提供新的思路。方法:1将40只SD大鼠随机分为5组,分别为慢性坐骨神经结扎(Chronic constriction injury of the sciatic nerve,CCI)4组及假手术组(Sham)1组,CCI组分为术后1天(1d组)、3天(3d组)、7天(7d组)、14天组(14d组),每组8只大鼠。采用机械缩足反射阈值(Mechanical Withdrawal Threshold,MWT)、热缩足反射潜伏期(Thermal withdrawal latency,TWL)检测大鼠机械痛阈及热痛阈改变情况。采用免疫荧光法和Western blot来检测位于大鼠脊髓背角的铁死亡相关特异性蛋白谷胱甘肽过氧化物酶4(Glutathione peroxidase4,GPX4)、长链脂酰辅酶A合成酶4(Long chain acyl Co A synthetase 4,ACSL4)的表达情况。采用电子显微镜观察分析Sham组以及7d组大鼠脊髓背角细胞内线粒体的变化情况。采用相应试剂盒检测各组大鼠脊髓中组织铁含量、活性氧(Reactive oxygen species,ROS)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量、谷胱甘肽(Glutathione,GSH)含量变化情况。2将32只SD大鼠随机分为四组:Sham组、CCI组、铁死亡抑制剂Ferrostatin 1组(CCI+F组)、铁死亡诱导剂Erastin组(CCI+E组),分别于术前给予腹腔注射不同的药物后,观察其术后7天时行为学改变和铁死亡相关蛋白GPX4、ACSL4表达量的改变,检测大鼠脊髓中组织铁含量、ROS、MDA含量、GSH含量变化。探究铁死亡在NP中作用。以P<0.05为差异有统计学意义。结果:1建模情况在整个建模过程中,未出现大鼠死亡。手术后两天,大鼠的进食较平常明显减少,伴随着切口的逐渐愈合,进食情况逐渐恢复正常,大鼠的切口无红肿、渗液等情况。术后3天左右,CCI组大鼠均出现跛行、舔足现象,并且患足出现轻度的悬空、外翻等相关疼痛行为学的表现。Sham组大鼠未出现缩足,外翻足等相关疼痛行为学表现。2 CCI模型大鼠脊髓背角中铁死亡发生情况2.1痛觉行为学变化与Sham组相比,CCI组大鼠在术后3d至术后14d,MWT、TWL降低(P<0.05)。2.2 CCI模型大鼠的脊髓背角中铁死亡相关蛋白变化与Sham组相比,CCI组大鼠从术后3d至术后14d,其脊髓背角处GPX4蛋白表达水平出现明显的降低(P<0.05),ACSL4蛋白表达水平出现明显增高(P<0.05)。2.3 CCI模型大鼠脊髓背角中铁死亡相关蛋白GPX4/ACSL4定位情况铁死亡相关蛋白GPX4、ACSL4主要表达于大鼠脊髓背角神经元胞质中。2.4 CCI模型大鼠的脊髓背角中线粒体变化CCI模型中脊髓背角处细胞内的线粒体出现铁死亡特征性改变:线粒体内膜出现明显增厚、线粒体发生皱缩、线粒体嵴消失、线粒体外膜破裂。Sham组大鼠脊髓背角处细胞内的线粒体形态正常,未出现铁死亡特征性改变。2.5 CCI模型大鼠脊髓中铁含量、ROS、MDA、GSH等变化情况与Sham组相比,CCI组大鼠在术后3d至术后14d,其脊髓组织中的组织铁含量明显增加(P<0.05),氧化应激反应加重,氧化应激相关指标ROS(P<0.05)、MDA增加(P<0.05),GSH降低(P<0.05)。3调节铁死亡的发生对CCI模型大鼠的影响3.1调节铁死亡的发生对CCI模型大鼠痛觉行为学影响与CCI组相比,给予铁死亡抑制剂Ferrostatin-1的CCI+F组大鼠的MWT(P<0.05)、TWL降低(P<0.05)。与CCI+F组相比,给予铁死亡诱导剂Erastin的CCI+E组大鼠的MWT(P<0.05)、TWL增加(P<0.05)。3.2调节铁死亡的发生对CCI模型大鼠脊髓背角铁相关蛋白表达的影响与CCI组相比,CCI+F组大鼠脊髓背角中的GPX4蛋白表达水平明显升高(P<0.05),ACSL4蛋白表达水平降低(P<0.05);与CCI+F组相比,CCI+E组GPX4蛋白表达水平降低(P<0.05),ACSL4蛋白表达水平升高(P<0.05)。3.3调节铁死亡的发生对CCI模型大鼠脊髓组织铁含量、ROS、MDA、GSH含量的影响与CCI组相比,CCI+F组大鼠脊髓中的组织铁含量出现明显的降低(P<0.05);与CCI+F组相比,CCI+E组的大鼠脊髓中组织铁含量明显的增加(P<0.05)。此外,与CCI组相比,CCI+F组大鼠脊髓中氧化应激反应减轻,氧化应激相关指标ROS(P<0.05)、MDA降低(P<0.05),GSH增加(P<0.05);与CCI+F组相比,CCI+E组大鼠脊髓中氧化应激反应加重,氧化应激相关指标ROS(P<0.05)、MDA增加(P<0.05),GSH降低(P<0.05)。结论:1 NP中存在铁死亡的发生。2抑制铁死亡的发生可减轻NP中异常疼痛和痛觉过敏,抑制氧化应激反应的发生,对NP起到治疗效果。