陳 勇,張建華,趙 濤,孫 偉
(重慶市涪陵中心醫(yī)院泌尿外科 408000)
跨器官痛覺致敏是近年提出的關(guān)于內(nèi)臟疼痛的一個(gè)新理論[1-2],即一個(gè)病變內(nèi)臟器官的疼痛繼發(fā)性引起另一個(gè)相鄰器官痛覺敏化,進(jìn)而導(dǎo)致后者功能異常。研究發(fā)現(xiàn),慢性前列腺炎疼痛呈現(xiàn)跨器官痛覺致敏的特點(diǎn),推測前列腺疼痛產(chǎn)生機(jī)制可能與跨器官痛覺致敏有關(guān),而背根神經(jīng)節(jié)(dorsal root ganglion,DRG)神經(jīng)元瞬時(shí)感受器電位香草酸受體1(transient receptor potential vanilloid-1,TRPV1)的過度表達(dá)是跨器官痛覺致敏產(chǎn)生的主要原因[2-3]。本實(shí)驗(yàn)通過制作大鼠前列腺炎模型[4],觀 察 腰 骶 段 DRG TRPV1 和 神 經(jīng) 生 長 因 子 (nerve growth factor,NGF)的表達(dá),以了解DRG繼發(fā)性改變在慢性前列腺炎疼痛中的作用。
1.1 材料 完全氟氏佐劑(CFA)購自Sigma公司,抗TRPV1和抗NGF抗體購自武漢博士德公司,二抗購自Santa Cruz公司。
1.2 方法
1.2.1 動(dòng)物模型的分組與DRG標(biāo)本制備 雄性成年SPF Wistar大鼠30只,體質(zhì)量200g左右(重慶醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供),隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對照組,兩組分別設(shè)0、7、14d3個(gè)時(shí)相,共6組。實(shí)驗(yàn)組在大鼠下腹正中做一長約1cm的小切口,顯露前列腺,前列腺內(nèi)注射完全弗氏佐劑20μL,對照組注射等量生理鹽水,關(guān)閉切口。繼續(xù)飼養(yǎng)0、7、14d后分別用于實(shí)驗(yàn)。將達(dá)到實(shí)驗(yàn)天數(shù)的實(shí)驗(yàn)組和對照組大鼠分別斷頭處死,解剖獲取L6~S1節(jié)段DRG,準(zhǔn)確稱取濕質(zhì)量。
1.2.2 逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)檢測 TRPV1、NGF mRNA表達(dá) 準(zhǔn)確稱質(zhì)量后,提取總RNA[參照Tripure說明書進(jìn)行,所有使用器皿均經(jīng)焦碳酸二乙酯(DEPC)或高溫干烤去RNA酶處理],RT-PCR按試劑盒(上海Promega公司)說明書進(jìn)行。選用β-actin作為內(nèi)參照物。PCR引物序列:β-actin上游引物:5′-CCC ATC TAT GAG GGT TAC GC-3′,下游引物:5′-TTT AAT GTC ACG CAC GAT TTC-3′,擴(kuò)增片段長度150bp;TRPV1上游引物序列為5′-GCC CAA CGA AGA AAA CCA TAA-3′,下游引物序列為5′-ACA CGC TCA GCT CCC CAC-3′,擴(kuò)增片段長度188bp;NGF上游引物序列5′-TGG CGG TCT TTT TTC GTT-3′,下游引物序列為 5′-GCA TTG CCT CCT TGA TTT GG-3′,擴(kuò)增片段長度 114 bp。PCR反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性3min,94℃變性30s,55℃退水1min,72℃延伸2min,共35個(gè)循環(huán),72℃再延伸5min。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)2%瓊脂糖凝膠電泳,用Quantity One 4.4軟件分析各產(chǎn)物條帶光密度(OD)值,計(jì)算TRPV1、NGF mRNA的相對表達(dá)量。
1.2.3 蛋白質(zhì)印跡檢測TRPV1、NGF蛋白表達(dá) 10%SDS和乙醇清洗SDS-PAGE電泳裝置,制備12%的分離膠和4%濃縮膠,取一定量的蛋白標(biāo)本TRPV1 40μg和上樣緩沖液1∶1混合,準(zhǔn)確上樣后進(jìn)行SDS-PAGE電泳,濃縮膠80V,分離膠120V,取適當(dāng)大小的凝膠和相同大小的PVDF膜在50V電壓下轉(zhuǎn)膜,觀察轉(zhuǎn)膜效果,PVDF膜置于5%去脂奶粉中封閉,依次加入一抗TRPV1(1∶400)、抗 NGF(1∶400),二抗(1∶1 000)雜交,室溫下振蕩封閉,化學(xué)發(fā)光顯色,用Quantity One4.4軟件分析圖像,采用積分吸光度值(IA)相對比較蛋白的表達(dá)。
2.1 TRPV1表達(dá) 大鼠L6~S1節(jié)段DRG中TRPV1的mRNA及蛋白表達(dá)量比較,實(shí)驗(yàn)組7d與14d比較顯著高于對照組和實(shí)驗(yàn)組0d(P<0.01);實(shí)驗(yàn)組7d與14d比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1、2。
表1 各組大鼠L6~S1DRG神經(jīng)元表達(dá)TRPV1mRNA的變化(±s)
表1 各組大鼠L6~S1DRG神經(jīng)元表達(dá)TRPV1mRNA的變化(±s)
*:P<0.01,與對照組比較;▲:P<0.01,與0d比較。
組別0d 7d 14d實(shí)驗(yàn)組 0.411±0.021 0.789±0.065*▲ 0.783±0.037*▲對照組0.408±0.025 0.483±0.043 0.491±0.042
表2 各組大鼠L6~S1DRG神經(jīng)元表達(dá)TRPV1蛋白的變化±s,IOD)
表2 各組大鼠L6~S1DRG神經(jīng)元表達(dá)TRPV1蛋白的變化±s,IOD)
*:P<0.01,與對照組比較;▲:P<0.01,與0d比較。
組別0d 7d 14d實(shí)驗(yàn)組 10.23±1.42 20.05±1.86*▲ 19.48±1.95*▲對照組10.38±1.11 13.17±1.63 12.34±1.42
2.2 NGF表達(dá) 大鼠L6~S1節(jié)段DRG中NGF的蛋白及mRNA表達(dá)量比較,實(shí)驗(yàn)組7d和14d顯著高于對照組和實(shí)驗(yàn)組0d(P<0.01);實(shí)驗(yàn)組14d低于實(shí)驗(yàn)組7d(P<0.05),見表3、4。
表3 各組大鼠L6~S1DRG神經(jīng)元表達(dá)NGF mRNA的變化(±s)
表3 各組大鼠L6~S1DRG神經(jīng)元表達(dá)NGF mRNA的變化(±s)
*:P<0.01,與對照組比較;▲:P<0.01,與0d比較;◆:P<0.05,與7d比較。
組別0d 7d 14d實(shí)驗(yàn)組 0.431±0.032 0.719±0.046*▲ 0.582±0.019*▲◆對照組0.427±0.025 0.438±0.068 0.489±0.054
表4 各組大鼠L6~S1DRG神經(jīng)元表達(dá)NGF蛋白的變化(±s,IOD)
表4 各組大鼠L6~S1DRG神經(jīng)元表達(dá)NGF蛋白的變化(±s,IOD)
*:P<0.01,與對照組比較;▲:P<0.01,與0d比較;◆:P<0.05,與7d比較。
組別0d 7d 14d實(shí)驗(yàn)組 9.77±1.20 19.85±1.51*▲ 15.47±2.18*▲◆對照組9.87±1.10 12.46±1.29 12.12±1.13
慢性前列腺炎病因尚不十分清楚,治療較為棘手,疼痛為其主要表現(xiàn),也是患者就診的主要原因[5]。前列腺疼痛不只局限于前列腺部位,而是分布在整個(gè)腰骶神經(jīng)支配區(qū),在沒有原發(fā)病變的其他部位也可能出現(xiàn)自發(fā)疼痛;而且臨床上有些前列腺疼痛在前列腺炎癥消失后疼痛仍然存在。目前對疼痛產(chǎn)生的機(jī)制尚不清楚。
跨器官痛覺致敏是近年提出的關(guān)于內(nèi)臟疼痛的一個(gè)新理論[1,3],即一個(gè)病變內(nèi)臟器官的疼痛繼發(fā)引起另一個(gè)相鄰器官痛覺敏化,進(jìn)而導(dǎo)致后者功能異常。脊髓前、脊髓、脊髓上(大腦)的3段不同但相互關(guān)聯(lián)的神經(jīng)通路構(gòu)成盆腔跨器官痛覺致敏的解剖基礎(chǔ)[1,6];這3段通路共同對盆腔器官的跨器官痛覺致敏起作用。目前認(rèn)為脊髓前(背根神經(jīng)節(jié))起主要作用,同時(shí)對其研究較多[1-3],通常認(rèn)為跨器官痛覺致敏外周通路的解剖基礎(chǔ)是DRG神經(jīng)元通過分支軸突聯(lián)結(jié)到不同盆腔結(jié)構(gòu)。
跨器官痛覺致敏理論的提出為闡明CP/CPPS疼痛的發(fā)生機(jī)制提供了一條嶄新思路[3]。慢性前列腺炎疼痛具備跨器官痛覺致敏的特點(diǎn),而且作者前期研究發(fā)現(xiàn)腰骶段DRG神經(jīng)元有分支同時(shí)投射到前列腺與盆底、會(huì)陰部[7],也即前列腺與盆腔器官存在跨器官痛覺致敏產(chǎn)生的解剖學(xué)基礎(chǔ)。因此,作者認(rèn)為慢性前列腺炎疼痛產(chǎn)生與跨器官痛覺致敏密切相關(guān),具體信號傳導(dǎo)通路需進(jìn)一步研究。
TRPV1廣泛分布于初級感覺神經(jīng)元末梢的傷害性感受器上,現(xiàn)已證明其參與炎癥和痛覺過敏的形成[2,6]。TRPV1是一種非選擇性陽離子通道,參與初級感覺神經(jīng)元外周末端中傷害性刺激分子整合,可探測和整合誘發(fā)痛覺的化學(xué)和熱刺激信號,主要有辣椒素(紅辣椒的辛辣成分)、傷害性熱(>43℃)及質(zhì)子等。TRPV1的活性可以通過NGF、緩激肽等刺激來啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)瀑布信號轉(zhuǎn)導(dǎo),以這種方式,NGF、緩激肽就能降低TRPV1閾值,以至在正常的情況下允許通道開放,從而誘導(dǎo)痛覺過敏[8]。TRPV1主要分布于背根神經(jīng)節(jié)和三叉神經(jīng)節(jié),在前列腺與膀胱主要分布在上皮細(xì)胞和上皮下的初級感覺傳入纖維漿膜表面[9],其主要生理功能是參與排尿反射,病理情況下與膀胱炎性痛、痛覺過敏以及膀胱刺激癥有關(guān)。Miller等[10]報(bào)道慢性前列腺炎患者前列腺液的NGF濃度與患者的NIH-CPSI的疼痛評分成正相關(guān),而NGF是一種炎癥痛覺過敏的關(guān)鍵因子[11]。因此,作者推測NGF與TRPV1在慢性前列腺炎疼痛起重要作用。
CFA常用于制作疼痛模型,其原理是以結(jié)核桿菌等復(fù)合物作為抗原的遲發(fā)性過敏反應(yīng)或自身免疫性疾病,急性期主要為炎癥性痛,慢性期主要為神經(jīng)源性痛[4]。本實(shí)驗(yàn)通過大鼠前列腺注射CFA制作慢性前列腺炎疼痛模型,發(fā)現(xiàn)腰骶段DRG神經(jīng)元NGF的表達(dá)在7d達(dá)到高峰,14d時(shí)表達(dá)有所下降;而TRPV1在7d和14d呈現(xiàn)持續(xù)高表達(dá)。作者前期工作發(fā)現(xiàn),前列腺注射CFA,前列腺炎癥反應(yīng)在7d時(shí)較為明顯,但在14 d時(shí)炎癥反應(yīng)明顯減輕[12],從而說明NGF表達(dá)隨前列腺炎癥消退而降低,但TRPV1表達(dá)并不隨前列腺炎癥的消退而降低,TRPV1持續(xù)的高表達(dá)與慢性前列腺炎疼痛的維持與泛化密切相關(guān)。Amaya等[8]發(fā)現(xiàn)炎癥反應(yīng)時(shí),DRG的NGF表達(dá)增加可以引起TRPV1表達(dá)增加,并進(jìn)一步引起痛覺過敏。因此推測,慢性前列腺炎患者的前列腺液NGF濃度增加[10],激活初級感覺神經(jīng)元外周末端Aδ和C纖維,信息上傳至DRG,上調(diào)DRG神經(jīng)元TRPV1表達(dá),開放離子通道,通過DRG會(huì)聚神經(jīng)元軸突反射引起跨器官痛覺致敏,但NGF和TRPV1在DRG的信號傳遞通路尚需進(jìn)一步研究。
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