对疼痛的感受和耐受存在性别差异，是造成痛觉个体差异的重要原因。不同性别的个体对疼痛刺激及对镇痛药物的不同反应，使临床麻醉和疼痛治疗在两性之间呈现不同的效果和规律，但是直到目前痛觉性别差异的表现、规律及机制仍未阐明。 临床观察表明手术后女性对伤口疼痛的评分高于男性，和男性相比更早的需要镇痛药物；而女性慢性疼痛的发病率也高于男性。虽然大多数的研究认为女性的痛阈比男性低，对疼痛的感受性比男性敏感，但目前尚无法完全确定哪一个性别对痛觉的感受更灵敏。大量的人类和动物研究已明确阿片受体调节的药理效应存在性别差异，其他非阿片类镇痛药物如烟碱、新斯的明、可乐定等镇痛效应的性别差异也有报道，但不同的种属、不同的抗伤害系统性别差异的表现并不一致。两性由于基因型的差异，与痛觉调制相关的解剖结构、对镇痛药物的药效和代谢等都可能存在差异。此外，目前广泛认为两性之间性激素的不同水平及发挥的不同生理作用是导致疼痛性别差异的主要原因。 雌激素作为主要的性腺激素在两性体内都存在，但不同的人体内其水平差异很大。研究显示雌激素可能参与了痛觉的调制：在正常的生理范围内，雌激素水平越高痛阈越低；而在妊娠等高于生理水平的情况下，雌激素则可产生镇痛作用。文献报道雌性啮齿类动物在发情周期的不同阶段随体内雌激素水平的波动，对疼痛刺激及镇痛药物的敏感性可出现变化；而卵巢切除和外源性的雌激素替代也可改变痛阈及对镇痛药物的反应。而早在1980年，Gintzler等就发现雌性怀孕大鼠痛阈值随着怀孕的进程逐渐升高，在分娩前达到顶峰，可能与体内雌激素水平升高有关。在脊髓背角，雌激素受体(estrogen receptor，ER)分布的区域与痛觉传入、调制的区域一致；雌激素可直接作用和/或通过雌激素受体改变脊髓神经元上其他参与痛觉调制的受体的功能和表达；雌激素还可调节脊髓多种与痛觉相关的神经递质的合成和释放。 目前临床常用的强效镇痛药物仍为阿片类药物，但存在恶心、呕吐、瘙痒、过度镇静、呼吸抑制等副作用，其成瘾性是疼痛治疗上棘手的难题，因此临床上一直寻找可以替代的其他类型的强效镇痛药。脊髓神经元烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor，nAChR)在痛觉调制中起了重要作用，其激动后产生的抗伤害效应国外已有大量报道，是痛觉研究中新的领域。目前已知最强效的nAChR激动剂—蛙皮素(epibatidine)的镇痛效能与吗啡相当，而镇痛效价比吗啡高200多倍，被认为是有可能替代阿片类药物的新型镇痛剂。脊髓nAChR是一种配体—门控型离子通道受体，存在多种亚型，目前认为α4β2亚型与镇痛效应密切相关。敲除小鼠的α4基因或阻断其表达均可明显削弱nAChR的抗伤害效应，而蛙皮素也主要通过作用于这一亚型而产生药理作用。 nAChR的抗伤害效应可能存在性别差异。一些疼痛模型和行为学测试的研究结果提示雄性较雌性敏感，但另一些研究结论相反或没有发现性别差异。由于研究较少且各研究得到的结果不一致，目前仍很不清楚。虽然研究者们推测性激素可能参与调节了nAChR的抗伤害效应，且一些离体细胞培养的实验结果表明雌激素可影响nAChR的功能还可改变大脑nAChR的表达，但雌激素对脊髓nAChR抗伤害效应的影响及其作用机制缺乏直接明确的证据。 本研究推测与脊髓阿片受体介导的镇痛效应存在性别差异相似，脊髓nAChR的抗伤害效应也存在性别差异，且雌激素的影响可能是造成这种性别差异的重要原因。为阐明上述问题，本实验拟进行两方面的研究：(1)观察大鼠鞘内注射蛙皮素抗伤害效应的性别差异，并探讨脊髓背角nAChRα4的分布及表达是否存在性别差异；(2)在卵巢切除及不同剂量雌激素慢性替代的动物模型中观察雌激素对鞘内注射蛙皮素抗伤害效应的影响，并进一步探讨雌激素对脊髓背角nAChRα4的分布及表达的影响。由于蛙皮素除主要作用于nAChRα4外，还可作用于nAChR的其他亚型产生伤害性效应，本研究还观察了鞘内注射蛙皮素产生的毒性反应的性别差异及雌激素的影响。 第一章脊髓nAChR抗伤害效应的性别差异 本研究使用50℃热水甩尾法观察雄性和雌性SD成年大鼠鞘内注射蛙皮素(0.0625μg、0.125μg、0.25μg、0.5μg或1.0μg)产生的抗伤害效应，以SA/SV评分评估鞘内注射蛙皮素产生的伤害效应；观察预先鞘内注射nAChR特异性拮抗剂美加明(25μg)对蛙皮素(1.0μg)抗伤害效应和伤害效应的拮抗效果，进一步证实蛙皮素作用的性别差异；本研究还使用免疫组织化学观察雌雄大鼠腰段脊髓背角nAChRα4的分布及表达。 本研究的结果表明，鞘内注射蛙皮素的镇痛效应存在性别差异，蛙皮素剂量—反应曲线的ED50(产生50％镇痛效应的剂量)雌鼠明显低于雄鼠，表明蛙皮素产生的镇痛效应雌鼠比雄鼠明显。预先注射美加明几乎完全拮抗了雄鼠鞘内注射蛙皮素产生的镇痛效应，但在雌鼠中未能完全拮抗，进一步表明雌鼠对蛙皮素的镇痛作用更敏感。对鞘内注射蛙皮素产生的伤害效应则没有发现性别差异。此外，雌雄大鼠大鼠腰段脊髓背角nAChRα4的分布及表达也没有发现差异。说明大鼠nAChR抗伤害效应的性别差异并非由于其脊髓受体表达的两性差异引起，而存在其他的原因。 第二章17β—雌二醇对脊髓nAChR抗伤害效应的影响 本研究观察卵巢切除及外源性不同剂量的17β—雌二醇慢性替代对雌性SD成年大鼠鞘内注射蛙皮素后热甩尾痛阈值的影响。雌性SD鼠随机分成4组：假手术组(sham)、单纯去势组(OVX+0)、低剂量17β—雌二醇替代组(OVX+E2(low))，高剂量17β—雌二醇替代组(OVX+E2(high))。去势及雌激素替代28天后进行行为学实验。结果表明，卵巢切除后雌鼠体内内源性的雌激素几乎完全消除，鞘内注射蛙皮素产生的镇痛效应明显增强；而去势后再给予28天外源性的雌激素替代可使雌鼠体内雌激素的血清水平回复到正常生理水平(低剂量替代组)或升高达到妊娠末期的高水平(高剂量替代组)，则鞘内注射蛙皮素产生的镇痛效应明显减弱；而美加明拮抗蛙皮素镇痛的效应在单纯去势组明显被削弱，说明雌激素可抑制nAChR介导的抗伤害效应。而鞘内注射蛙皮素及预先注射美加明的SA/SV评分各组无差异，说明雌激素对nAChR介导的伤害效应没有影响。 为进一步明确雌激素的作用机制，本研究还观察了卵巢切除及慢性外源性17β—雌二醇替代对雌鼠腰段脊髓背角nAChRα4分布和表达的影响。结果表明，单纯去势组nAChRα4免疫反应阳性细胞面积明显增加，而高剂量替代组nAChRα4免疫反应阳性细胞面积明显下降。说明雌激素可能通过抑制脊髓背角nAChRα4的表达而抑制其介导的抗伤害效应。 结论 1、鞘内注射nAChR强效激动剂蛙皮素产生的抗伤害效应存在性别差异；而其伤害效应(毒性反应)则不存在性别差异，也不受体内雌激素水平的影响。 2、大鼠腰段脊髓背角nAChRα4的分布与表达没有性别差异，提示脊髓nAChRα4的数量可能并非导致nAChR抗伤害效应的性别差异的原因。 3、卵巢切除可增强雌鼠鞘内注射蛙皮素的抗伤害效应；而卵巢切除后给予外源性雌激素替代，随着替代剂量的增加，鞘内注射蛙皮素产生的抗伤害效应则相应减弱。提示雌激素可抑制nAChR介导的抗伤害效应。 4、卵巢切除可增强雌鼠腰段脊髓背角nAChRα4的表达；而卵巢切除后给予外源性雌激素替代，随着替代剂量的增加，雌鼠腰段脊髓背角nAChRα4的表达则相应减弱。提示雌激素抑制nAChRα4受体表达可能是抑制nAChR介导的抗伤害效应的机制之一。