【doc】 氨基酸受体在脊神经节损伤所介导痛觉过敏中的作用

【doc】 氨基酸受体在脊神经节损伤所介导痛觉过敏中的作用 氨基酸受体在脊神经节损伤所介导痛觉过 敏中的作用 100ISSN1671—5926CN21—1470/Ruaew~g#kfcom中国临床康复2005 年lO月14日第9卷第38期 的是修复创伤,治疗骨缺损,骨不连等疾病.其中种 子细胞数量及成骨能力是重要骨组织工程中重要的 研究内容.近年来的研究表明碱性成纤维细胞生长 因子与其他调节因子协同控制骨愈合过程中各种细 胞增殖,分化,细胞外基质的产生,新骨形成和塑性. 许多体内外试验表明外源性植入碱性成纤维细胞生 长因子蛋白能明显促进骨形成过程.但且需反复多 次注射给药,不方便,易感染,影响疗效口1.目前基因 转移技术已经广泛应用于组织工程学的研究中[8-101. 因此,本研究拟将碱性成纤维细胞生长因子基因转 移应用于骨组织工程中以促进种子细胞体内外成骨 能力. 本文主要采用了细胞免疫组化,免疫印迹杂交, 酶联免疫吸附法,四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色 等研究重组质粒在成骨细胞中的表达情况.结 果表明碱性成纤维细胞生长因子基因能够成功在原 代培养的成骨细胞中得以表达,为进一步研究碱性 成纤维细胞生长因子基因转染成骨细胞体内外成骨 能力提供了基础.在本研究过程中发现,由于转染试 剂对其的毒性以及原代细胞培养过程中的老化问 题,原代培养的成骨细胞经转染后,细胞成活率降 低,这为进一步转染细胞的筛选带来困难,进一步选 择无毒性的转染试剂以及延缓种子细体外老化急待 解决. (图l,2见插图38—5页) 4参考文献 lGospodarowiczD.Localisationofafibroblastgrowthfactoranditseffectalo ne andwithhydrecortisoneon3T3cellgrowth.Nature1974:249(453):l23—7 2CanalisE,CentrellaM,MccarthyT.Efiectsofbasicfibroblastgrowthfactor onboneformationinvitro.JClinInvest1988;81f5):l572—7 3PunS.FIorioCLWronskiTJ.Anaboliceffectsofbasicfibroblastgrowth factorinthetibialdiaphysisofovariectomizedrats.Bone2000;27(21:197—202 4张丽君,丁焕文.王捷.pEGFP-bFGFch重组质粒转染成骨细胞的条件优化 fJ1.实用医学杂志,2003,19(1):16-7 5张丽君.丁焕文.兔骨膜成骨细胞的分离培养m.深圳职业技术学院. 2004,3(2):34—7 6SambrookJ.FritschEF.ManiatisT.MolecularCloning:AlaboratoryManna1. 3ed.NewYark:ColdSpringHarborLaboratoryPress.2003 7CraneGM,IshaugSL’MikosAG.Bonetissueenneering.NatMedl995;l (12):l322-4 8FranceschiRT,WangD,KrebsbachPH,eto1.Genetherapyforbone formation:invitroandinvivaosteogenicactivityofanadenovirusexpressing BMP7.JllBiochem2000;78(3):476—86 9VaradyP,LiJZ.AldenTD.CTandradionuclidestudyofBMP一2gene therapy.inducedboneformation.AcadRadiol2002;9(61:632—7 lOMusgraveDS.BoschP.GhivizzaniS.eto1.Adenovirus.Mediateddirectgene therapywithbonemorphogeneticprotein一 2producesbone.Bone1999;24(61: 541-7 中国临床康复第9卷第卯前2005—10—14出版 ChineseJournalofClinicalRehabilitation,October142005Vo1.9No.38 氨基酸受体在脊神经节损伤所介导痛觉过敏中的作用? 周跃’,刘正津,梅芳瑞,廖维宏 ? 基础研究? 解放军第三军医大学,新桥医院骨科,重庆市4Ooo37;解剖教研室, 重庆市4Ooo38;野战外科研究所,重庆市400Io42 周跃?,男,l960年生,四川省雅安市人,汉族,l996年解放军第三军 医大学毕业,博士,主任医师,主要从事脊柱创伤与退行性变的基础与 临床治疗研究.Happyzhou@l63.cam.wip 中图分类号:R441.1文献标识码:A文章编 号:1671-5926(2005)38—O100—O4 收稿日期:2005_ol一28修回日期:2005—04—02(03/GW/YWL1 Roleofaminoacidreceptorsinthehyperalgesiaevokedby inflammatoryinjurytodorsalrootganglionZhouYue.Uu Zheng—iin2,MeiFang—ruI1JLiaoWei—hong3,DepartmentofOrthopedi cs, XinqiaoHospital,ThirdMilitaryMedicalUniversityofChinesePLA, Chongqing4Ooo37.China;2StaftRoomofAnatomy.ThirdMilitaryMed. icalUniversityofChinesePLA.Chongqing4Ooo38.China;ResearchIn. stituteofSurgery,ThirdMilitaryMedicalUniversityofChinesePLA, Chongqing4OO042.China ZhOuYue?.Doctor,Chiefphysician,DepartmentofOrthopedics,Xinqiao Hospital,ThirdMilitaryMedicalUniversityofChinesePLA,Chongqing 400037.ChinaHappyzhou@163.com.vip Received:2005—Ol一28 Abstract ADd:ToobservetheroleofN.Methy1.D—Aspar[atereceptorfNMDAR1 andnon.NMDARinthehyperalgesiaevokedbyinflammatoryiniuryto dorsalrootganglion(DRG1. M哐TH0DS:TheexperimentwasconductedinthelaboratoryofBasic Department.ThirdMilitaryMedicalUniversityofChinesePLAfrom November20o2toFebruary20o4.Forty.twoJapaneseflap.earedrabbits wereenrolledintheexperiment.?Grouping:BilateralDRGwereexposed undertheoperatingmicroscope.1eftsideasaffectedsideandrightsideas controlside.andthenasterilemedicaltubewas;nsertedintosubarach— noidspacetoestablishanimalmodels.A11therabbitswereequallyrail— domizedintoAP一5group(5Og/kgNMDARantagonistAP一5+100L normalsaline),CNQXgroup(20p.g/kgnon—NMDARantagonistCNQX +l0onorfflalsaline)andcontrolgroup(samedoseofnormalsaline).? ~isinoutcomemeasures:Themainoutcomemeasuresincludedeffectsof AP.5andCNQXonhyperalgesiaofaffectedside.andthecontentsofexci. tatoryaminoacids(EAA1andinhibitoryaminoacidsinspinaldorsalhorn fSDH),andeffectofCNQXonexpressionofc-fo~insDH.?Evaluation: Positiveintensitythresholdoflegwithdrawingevokedbymechanicstimula. tionindicatesadecreaseinhypalgesiaoftheaffectlimb.andnegativeone indicateshyperalgesiaoftheaffectedlimb;themoretheabsolutevalue.the greaterthechangesafterinjuryare;whenthelatencyoflegwithdrawinge— vokedbycalorediancestimulationispositive.itindicatesthermalhypalge— siaoftheaffectedlimb.andnegativeoneindicatesthermalhyperalgesiaof theaffectedlimb;themoretheabsolutevalue.thegreaterthechangersdue tolnjuryare? RESULTS:Forty.tworabbitswereinvolvedintheresultanalysis.(DEf- fectsofAP..5andCNQXonhyperalgesiaoftheaffectedlimb:IntheAP..5 group,thethresholdduetomechanicstimulationwasincreasedgradually. andwashigherat6o—l8Ominutesafteradministrationthanbeforefr一9.28 ?3.9),(一l1.4?8.3),(一l2.3?5.7),(26.7?l5.8)g,t=2.57—3.46,P<0.051. Thelatencywasprolongedtogether.andwassignificantlylongerat3O—l8O minutesafteradministrationthanbeforefP<0.05).Therewerenochanges atdirenttimepointsinthecontrolgroup.IntheCNQXgroup.the thresholdwasincreased,buttherewerenochangesascomparedwithbe— fore;thelatencyat30一l2Ominuteswassignificantlylongerascompared withbeforeandcontrolgroup(P<0.05).(EffectsofAP.5andCNQXon thecontentsofEAAandinhibitoryaminoacidsinSDH:Afterinjectionof AP.5andCNQX,contentsofasparticacidwashigherthanbefore『(4.48 ?O.47)(4.98~0.41),(2.38~0.13)p.mol/g,P<0.051.?EffectofCNQXon expressionofc-fosinSDH:Theamountofc.1ospositiveneuronswasde— creasedsign;ficandvascomparedwithbef0reandcontmlgr0uprP<O.O5). C0NCLUS10N:Theresultsshowedthattheincreasedrelease0fin. hihitory帅inoacids,suchasasDarticacid,aIldtheNMDARandnon—NM. DARactivationinducedbyDRGif1踟眦forjnurp】aysanj埘p0ftanf mleinpmmotingandmaintaininghyperalresia.Meanwhile,then0n—NM— DARismajnlyinv0lvedinthemalhypemlsia;however’theNMDARcaIl Dmducebo山thenIlalarIdmechanicalhyperaI觯iAlterSASadnistfa一 ;n0fNMDARarItaPpni岛tAP_5arIdNon.NMDARarIt0nistCNOX,the IssN1671—5926CN21—1470/R —础tomkf23385083@sina.com周跃,等.氨基酸受体在脊神经节损伤所介导痛觉过敏中的作用 hyperalgesiafollowingDRGinflammatoryinjurycanbeinhibitedorallevi- atedeffectively. ZhouLiu7-1MeiFR.LiaoWHRoleofaminoacidreceptorsinthehyperalgesi a evokedbyinflammatoryiniurytodorsalrootganglion0nz0LinchuangK衄 2005;9{38):1O0-3(China) 周跃,刘正津,梅芳瑞,廖维宏氨基酸受体在脊神经节损伤所介导痛觉过敏中的 作用『j】_中国临床康复,2005,9(38):100—31wwwzglckfcom] 摘要 目的:观察脊髓背角N.甲基.D.天冬氨酸受体或/和非-N-甲基-D-天冬氨 酸受体在背根神经节炎性损伤所介导的伤侧肢体痛觉过敏中的作用. 方法:实验于2002—11/2004—02在第三军医大学基础部实验室完成.日 本大耳白兔42只.(分组方法:动物模型为手术显微镜下仔细显露双 侧脊神经节,左侧作为损伤侧,右侧作为非损伤侧,直视下经硬脊置入 无菌医用导管至蛛网膜下腔中.将兔随机分为3组,每组14只,AP-5组 注入N.甲基.D.天冬氨酸受体拮抗剂AP-5(50g/kg+100L生理盐 水);CNQX组注入非N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂CNQX(20g/kg +100L生理盐水);对照组为同等剂量的生理盐水.?主要观察指标: AP.5和CNQX对兔伤侧痛觉过敏的影响;AP-5和CNQX对兔脊髓背侧 兴奋性氨基酸和抑制性氨基酸含量影响:CNQX对脊髓背角c-fos表达 的影响.?评估标准:机械性刺激缩腿反应强度阈值为正值时,表示为实 验侧肢体痛觉减退,当为负值时,表示为实验侧肢体痛觉过敏,绝对值越 大,表明其损伤后所造成的变化程度越大;热辐射刺激缩腿反应潜伏期 为正值时,表示实验侧肢体温度性痛觉减退,为负值时则为温度性痛觉 过敏.其绝对值越大,说明损伤所造成的变化越大. 结果:42只白兔均进入结果分析.?AP一5和CNQX对兔伤侧痛觉过敏 的影响:AP-5组机械刺激反应阈值逐渐增高,60,18Omin时已显着高于 用药前【(-9.28~3.9),(一11.4?8.3),(一12.3?5.7),(26.7?15.8)g,t=2.57- 3.46,P<0.051,潜伏期反应值也迅速增高,30~18Omin时已较用药前显 着增高(尸<0.05),对照组各点问均无显着变化.CNQX组反应阈值增高, 与用药前比较无显着差异,潜伏期值在用药30,120min时显着高于用 药前水平和对照组<0.05).?AP一5和CNQX对兔脊髓背侧兴奋性氨 基酸和抑制性氨基酸含量影响:脊髓背侧部分氨基酸的浓度有一定变 化,如注射AP一5和CNQX后,脊髓背侧天冬氨酸含量均明显高于术前 水平『(4.48~0.47)(4.98~0.41),(2.38~0.13)~mol/g,P<0.o51.?CNQX 对脊髓背角c-fo~表达的影响CNQX推注后,c-fos表达神经元数量较 用药前和对照组显着降低(尸<0.05). 结论:?背根神经节炎性损伤所造成脊髓背角抑制性氨基酸(如天冬氨 酸)释放增加,N一甲基.D一天冬氨酸受体和非N一甲基一D一天冬氨酸受体的 激活,在伤侧肢体痛觉过敏的形成和维持中具有重要作用.(同时表明 非.N.甲基.D一天冬氨酸受体主要介导温度性痛觉过敏,N一甲基-D-天冬 氨酸受体的激活,介导了背根神经节炎性损伤所产生机械性和温度性痛 觉过敏.?AP.5和CNQX蛛网膜下腔注射,能显着减轻背根神经节炎性 损伤所造成伤侧肢体痛觉过敏. 主题词:神经节,脊;脊髓;痛觉过敏;受体,N-甲基一D.天冬氨酸 0引言 外周神经系统的各种损伤和炎症刺激不但可造成 神经系统的功能障碍,如感觉,运动和植物神经功能的 减退或丧失,而且常常可导致神经行为异常表现,如痛 觉过敏,表现为机体对各种类型伤害性刺激的敏感性 和反应性显着增强【1..本实验采用N.甲基.D.天冬氨酸 受体受体竞争性拮抗剂AP.5和非N.甲基.D一天冬氨酸 受体拮抗剂CNQX以探讨N.甲基.D.天冬氨酸受体或/ 和非N.甲基.D一天冬氨酸受体在背根神经节炎性损伤 所介导的伤侧肢体痛觉过敏表现中的作用. 1材料和方法 设计:分组对照及自身对照实验. 单位:解放军第三军医大学新桥医院骨科. 材料:实验于2002—11/2004—02在解放军第三军 医大学基础部实验室完成.五六个月龄的日本大耳白 兔42只,体质量2.0~3.0kg,雌雄不拘f由第三军医大 学动物所提供,许可证号:SCXK-(军)2002008].竞争 101 性N.甲基一D.天冬氨酸受体拮抗剂AP?5(DL-2?Amino? 5.PhosphonovalericAcid)购自Sigma公司,非N一甲基一 D一天冬氨酸受体拮抗剂CNQX(6一Cyano一7?Nitroquinox— aline一2,3.Dione)由美国得克萨斯州大学SlukaKA博 士惠赠. 设计,实施,评估者:设计为第一作者,实施干预为 全部作者,评估为第一,二作者,均经过正规. 方法: 动物模型:30g/L戊巴比妥钠(1.0mL/kg)耳静脉 麻醉,常规消毒铺无菌巾,腰骶部后正中切口,咬除Ls 棘突和椎板,手术显微镜下仔细显露双侧脊神经节.左 侧作为损伤侧,右侧作为非损伤侧.炎性损伤组采用 4一O铬制肠线,剪成O.5cm长,取4~6条,沿左侧背根神 经节4,5,6周围纵轴排列放置,并用无菌手术骨蜡固 定,直视下经硬脊置人一根无菌医用2FX聚乙烯肝素 内衬导管(CordiasCO,USA)至蛛网膜下腔中,并将导管 固定在皮下,一两层明胶海绵覆盖在硬脊膜表面,缝合 伤口,送动物室饲养. 神经行为测定:参照Kawakami法[31进行测定. ?神经行为测定仪的研制:主要由热辐射和机械性 刺激两部分构成.热辐射刺激采用5OW热辐射灯作 为热源,通过电流量来控制热辐射的温度.在机械性疼 痛刺激部分,通过应变式压力传感器,经放大器放大,将 模拟信号送人A/D模数变换器,再通过相应接口与微 机相连,自动针刺激的压力和时间,通过微机自动 采样和记录输出.?运动功能:采用记分制,l=正常步 态,足无畸形;2=正常步态伴明显足畸形;3=轻度步态障 碍伴足下垂;4=严重步态障碍伴肌无力.?机械性刺激 缩腿反应强度阈值:将实验动物放置在特制的实验架 中,采用自行研制的sJY.神经行为测试仪刺激实验动 物双后肢足底部外侧,逐渐加大机械性针刺的刺激强 度,以观测双足回缩反应时的最小刺激强度值,设左后 肢为实验侧Mi,右后肢为自身对照侧Mc,当Mi>Mc时 为实验侧肢体痛觉减退,当Mi<Mc时则为痛觉过敏. 并计算双后肢机械性刺只能激缩腿反应的刺激强度值 差:(Mi.Mc)/Mcxl00,当测试结果为正值时(+),则表示为 实验侧肢体痛觉减退,当为负结果时(一),则表示为实验 侧肢体痛觉过敏,绝对值越大,表明其损伤后所造成的 变化程度越大,每个实验动物测定3次,每次间隔 5min,取均值.?热辐射刺激缩腿反应潜伏期:将测试 动物放置在特制的实验架上,测试区用墨汁涂黑,待动 物安静后,用自行研制的热辐射刺激器照射双后肢足 底部,并用秒表记录从照射开始到双后肢回缩反应时 的潜伏期,设左侧实验肢体回缩反应潜伏期为Li,右侧 自身对照侧潜伏期为k,当Li>Lc时为实验侧肢体温 度性痛觉减退;当Li<Lc时,则表示实验侧肢体痛觉 过敏.并计算双后肢温度刺激回缩反应的潜伏期差: 102ISSN1671—5926CN21—147OARz中国临床康复2005年10月14Et第9卷第38期 (LI—Lc)/LcxlO0为正值时”+”,表示实验侧肢体温度性痛 觉减退,为负值时”一”则为温度性痛觉过敏.其绝对值越 大,说明损伤所造成的变化越大.为避免烫伤肢体,每次 照射时间限定在15S内,照射温度控制在5O,56?之 间,每个实验动物测定3次,每次间隔5min,取均值. 脊髓背侧兴奋性氨基酸和抑制性氨基酸含量测 定:麻醉状态下颈动脉放血处死动物,迅速显露L4脊 髓节段并取材,将标本放置在冰盆中,手术显微镜下,首 先沿冠状面经中央导水管将脊髓等分为前后各半侧, 然后将后半侧脊髓沿正中矢状径再等分为左右半侧, 分别精确称湿重后将标本置于冰镇玻璃试管中,按每 100mg组织湿重3mL的比例加入4?的100mg/L 磺基水杨酸,在冰浴下用内切式匀浆机制备组织匀浆. 然后用高速低温离心机(14000r/min)离心20min,取 上清液1mL,样品用柠檬酸锂缓冲液稀释.采用6300 黄金系列氨基酸自动分析仪(Beckman)分别检测谷氨 酸,天冬氨酸,一氨基丁酸,牛磺酸和丝氨酸,结果以 nmol/mg表示. 动物分组:实验分为3组:每组14只,AP一5组为 N一甲基一D一天冬氨酸受体拮抗剂AP一5作用组;CNQX 组为非N一甲基一D一天冬氨酸受体拮抗剂CNQX作用组; 对照组为同等剂量的生理盐水作用组. 拮抗剂的配制及使用:术后2,4周,是背根神经 节炎性损伤组伤侧肢体痛觉过敏表现最明显时期,因 此选择伤后第2周为实验期.首先测试并记录动物的 反应阈值和潜伏期,待测试动物伤侧肢体已发生明显 的痛觉过敏表现时,通过蛛网膜下腔导管分别缓慢推 注AP一5(50Ixg/kg,新鲜配制于100L的生理盐水 中),CNQX(20Ixg/kg,新鲜配制于100L的生理盐 水中)和同等剂量的生理盐水.待药物注射完毕后, 再用2OL生理盐水缓慢冲洗导管.药物注射完毕, 行神经行为测试.测试完毕在麻醉状态下迅速处死动 物,取标本行脊髓背侧兴奋性氨基酸和抑制性氨基酸 含量测定. 主要观察指标:?AP一5和CNQX对兔伤侧痛觉过 敏的影响.?AP一5和CNQX对兔脊髓背侧兴奋性氨基 酸和抑制性氨基酸含量影响.?CNQX对脊髓背角 e-fos表达的影响. 统计学分析:采用MicrosoftExcel5.0的统计程 序,行样本单因素和多因素方差分析,显着性t检验,结 果以x+s表示,由第一,二作者统计处理. 2结果 2.1实验动物数量分析纳入白兔42只,均进入结 果分析. 2.2AP-5和CNQX对兔伤侧痛觉过敏的影响见表1. 实验观察到背根神经节炎性损伤2周,肢体对热 辐射刺激缩腿反应潜伏期和机械针刺的反应阈值明 显降低,出现明显的痛觉过敏反应,AP一5蛛网膜下腔注 射后,反应阈值逐渐增高,60-180min时已显着高于用 药前(P<0.O5).潜伏期反应值也迅速增高,30,180min 时已较用药前显着增高<0.O5),而生理盐水对照组, 各点间比较无显着变化(P>0.O5). 表1AP-5乖CNQX给药前后对兔伤侧痛觉过敏的影响(,n=14) 组别项目给药前—————磊茎旦.——_一 阈值(g) 热刺激潜-24.4~14.3-29.6~11.2-20.8~10,7—23.6土9.7—19.9~10.0 伏期(s) AP-5组机械刺激一26.7~15.8—18.7~9.5—9.3~3.一11.4~8.3一12.3?5.7 阈值(g) 热刺激潜-28.2~10.7-9,87~5,1一8,2~5.3一10.6-z4.4一8.28~3. 伏期(s) CNQ组机械刺激-30.1~10.3-20.8~7.7-23.4~5.6-29.8~8.1-20.4-z4.6 阈值(g) 热刺激潜-26.1~12.0-10.7e6.3一8.3-z4.一8.3~5.2一15.3?7.1 伏期(s) 与给药前比较,=2.57-3.46,P<0.05;与对照组比较.2.58~3.74.P<0.05 CNQX推注后,反应阈值虽有所增高,但与用药前 比较无显着差异(P>O.O5),潜伏期值在用药后却逐渐 增高,30-120rain时已显着高于用药前水平和对照组 (P<0.051. 2.3AP一5和CNQX对兔脊髓背侧兴奋性氨基酸和抑 制性氨基酸含量影响见表2. 表2AP-5对脊髓背侧兴奋性氨基酸(谷氨酸,天冬氨酸)乖抑制性氨 基酸(-氨基丁酸,牛磺酸,丝氨酸)含量影响,n=14,~mol/g) 与术前比较,:2.60~3.46,P<0.05;与给药前比较,=2.58,3.77,P<0.05;与对 照组比较.=2.56-3.74.P<0.05 背根神经节炎性损伤术后2周,未用拮抗剂的谷 氨酸和天冬氨酸含量显着高于术前(尸<0.O5).AP一5注 射后,谷氨酸含量明显低于用药前水平(尸<o.o5),但天 冬氨酸含量无显着影响(尸>0.O5).与用药前相比,AP一5 拮抗剂能显着降低一氨基丁酸的含量(P<0.O5)和显着 增高牛磺酸的含量,而对照组与用药前相比无显着变 化(尸>o.o5). CNQX和生理盐水推注后,谷氨酸和天冬氨酸含 量与用药前无显着差异>0.O5),仍高于术前水平(P <0.05).CNQX拮抗剂能显着降低一氨基丁酸和牛磺 酸的含量(尸<0.O5),而对照组与用药前比较无显着变 化(P>o.o5),仍高于术前水平(P<0.05).CNQX拮抗剂 对丝氨酸含量无显着影响. 2.4CNQX对脊髓背角e-fos表达的影响见表3. 表3CNQX对脊髓背角c-los表达的影响(n,n=14,阳性细胞数/片) 与非损伤侧比较.’.2.57~2.9~.P<0.05..26—3.74.P<0.01;与给药前比较. 2.57-3.74;P<0.05;与对腻姐比较,2.56-3.74,P<0.05 中国临床康复第9卷第船期2005—10—14出版 ChineseJoumdofClinicalRehabilitation,October142005Vo1.9No.38 CNQX推注后,c-fos表达神经元数量较用药前和 对照组显着降低(P<0.05). 3讨论 兴奋性氨基酸及其受体与神经行为学异常变化 之间的关系,是近年来最受关注的研究课题之一,许 多研究发现,兴奋性氨基酸及其受体变化在神经细 胞的兴奋性,可塑性,以及伤害性信息的感受和调 控中具有非常重要的作用l6I.有关N一甲基一D一天冬氨 酸受体和非一N一甲基一D一天冬氨酸受体在外周组织损 伤后所介导的神经行为异常改变中的相互关系,Slu— ka等【’I报道,N一甲基一D一天冬氨酸受体和非一N一甲基一 D一天冬氨酸受体在由角权菜胶造成的鼠急性化学 性关节炎损伤所介导的温度性痛觉过敏中起重要作 用.N一甲基一D一天冬氨酸受体拮抗剂能有效预防和阻 止细菌内毒素,甲醛和辣椒素等诱发的急性外周炎 性损伤所产生的痛觉过敏『8一I.本实验采用N一甲基一 D一天冬氨酸受体竞争性拮抗剂AP一5和非N一甲基一 D一天冬氨酸受体拮抗剂CNQX,研究该两种受体在 背根神经节炎性损伤时,所导致的神经行为异常表 现中的作用.结果显示,AP一5和CNQX能显着增加 伤侧肢体对热辐射刺激缩腿反应潜伏期和机械性针 刺的反应阈值(P<0.05),表明N一甲基一D一天冬氨酸 受体和非N一甲基一D一天冬氨酸受体的激活,在背根神 经节炎性损伤所导致的伤侧肢体痛觉过敏的形成和 维持中,起非常重要作用.同时见到,非N一甲基一D一天 冬氨酸受体拮抗剂CNQX蛛网膜下腔推注后,反应 阈值虽有所增高,但与用药前比较无显着差异(P >0.05),潜伏期值在用药后却逐渐增高,30-120min 时已显着高于用药前水平和对照组(P<0.05).实验 结果表明,CNQX能显着改善背根神经节炎性损伤 所造成的温度性痛觉过敏,说明非N一甲基一D一天冬氨 酸受体介导了背根神经节炎性损伤所产生的温度性 痛觉过敏.N一甲基一D一天冬氨酸受体拮抗剂AP一5蛛 网膜下腔注射后,反应阈值逐渐增高,60,180min 时已显着高于用药前(P<0.05).潜伏期反应值也迅 速增高,30,180min时也显着高于用药前(P <0.051.结果表明,AP一5能显着改善背根神经节炎 性损伤后所造成的对机械性刺激和温度刺激所致的 痛觉过敏.说明N一甲基一D一天冬氨酸受体的激活,介 导了背根神经节炎性损伤所产生机械性和温度性痛 觉过敏. 在本课题的神经肽的研究中作者观察到,痛觉过 敏期间,脊髓背侧的P物质含量,背角P物质和降钙素 基因相关肽样免疫反应也显着增加(P<0.05),因此认 为该痛觉过敏的发生,可能是背根神经节的炎性损伤, 导致脊髓背角兴奋性氨基酸和神经肽如P物质,降钙 素基因相关肽等释放增多,作用于N一甲基一D一天冬氨 103 酸受体和非N一甲基一D一天冬氨酸受体,引发脊髓背角 伤害性感受神经元的过度兴奋和中枢性敏感的形成 所致. 对于N一甲基.D一天冬氨酸受体和非一N一甲基一D一天冬 氨酸受体的作用机制,文献报道AP一5能有效阻断长时 程增强效应的产生而不累及正常的突触传递和显着降 低脊髓背角伤害感受性神经元的兴奋性ll,61.Sluka等Bo] 伤前采用AP一5或CNQX拮抗剂,能显着阻止脊髓背角 谷氨酸和天冬氨酸的大量释放.本实验在背根神经节 炎性损伤所造成的痛觉过敏发生后,再使用AP一5也能 显着降低脊髓背侧谷氨酸含量,但对天冬氨酸含量无 显着影响.这一方面表明谷氨酸和天冬氨酸虽然都是 兴奋性氨基酸,但作用于N一甲基一D一天冬氨酸受体的方 式可能有一定差异.另一方面也表明中枢性痛觉过敏 的产生需要N一甲基一D一天冬氨酸受体的激活和介导,同 时中枢性痛觉过敏的维持也需要谷氨酸不断释放以维 持N一甲基一D一天冬氨酸受体的持续性兴奋.同时本实 验还注意到痛觉过敏发生后,再使用CNQX,虽然也能 显着增加伤侧肢体对热辐射刺激的反应潜伏期阈值(P <0.05),有效降低伤侧脊髓背角伤害感受性神经元的 c-fos样免疫反应(P<O.05),但对谷氨酸和天冬氨酸持 续性大量释放无显着影响,这表明兴奋性氨基酸对不 同神经元上的非一N一甲基一D一天冬氨酸受体和N一甲基一 D.天冬氨酸受体的作用方式存在差异.Meller等I认 为非一N一甲基一D一天冬氨酸受体(KA/AMPA)主要介导的 是快速兴奋性突触反应,在脊髓中多突触伤害感受信 息处理中主要介导反射性反应,而N一甲基一D一天冬氨酸 受体的激活将导致神经元的长时程增强效应和中枢神 经系统可塑性改变.本实验也表明,非一N一甲基一D一天冬 氨酸受体在早期的伤害性信息的传递和调控中起关键 作用. 4参考文献 1LiJ,McRobertsJA,NieJ,eta1.Elect兀lphysi0l0舀calcharacterizationofN- methyl?D?aspaxtatereceptorsinratdorsalrootganglianeurons.Pain2004; 109(3):443—52 2ZhangN,RogersTJ,CatetinaM,eta1.Proinflammatorychemokines,sucha s C?Cchemokineligand3,desensitizemu?opioidreceptorsondorsalrootgan? gilaneurons)lmmunol2004;173(1):594-9 3KawakamiM,WeinsteinJN,SprattK,eta1.Experimentallumbarradiculopa. thy.1mmunohistochemicalandQuantitativedemonstrationsofpaininducedby lumbarnerverootirritationoftherat.Spine1994;19(161l:1780-94 4MinamiLNishihara1,UdaR,eta1.Involvementofglutamatereceptorsinal? lodyniainducedbyprostaglandinsE2andF2ainjectedintoconsciousmice. 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