付 波， 翁謝川△， 王 靜， 黃 濤， 王 濱， 林世德， 劉少君△

(1. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所神經(jīng)生物學(xué)研究室， 2. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院國家蛋白質(zhì)組學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100850； 3. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生環(huán)境學(xué)研究所, 天津 300050)

慢性神經(jīng)痛對抑郁狀態(tài)以及中樞多巴胺神經(jīng)元電生理的影響*

付 波1,2， 翁謝川1,2△， 王 靜3， 黃 濤1,2， 王 濱1,2， 林世德1,2， 劉少君1,2△

(1. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所神經(jīng)生物學(xué)研究室， 2. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院國家蛋白質(zhì)組學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100850； 3. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生環(huán)境學(xué)研究所, 天津 300050)

目的：探討大鼠慢性神經(jīng)痛導(dǎo)致抑郁癥狀發(fā)生后，中腦腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺能神經(jīng)元自發(fā)放電活動的改變情況。方法：24只健康成年大鼠進(jìn)行隨機(jī)分組(n=12)：假手術(shù)組(Sham)大鼠僅進(jìn)行坐骨神經(jīng)分支暴露，坐骨神經(jīng)損傷組(SNI)進(jìn)行坐骨神經(jīng)分支選擇性損傷。在神經(jīng)損傷后的第3、7、14、28、42、56天進(jìn)行機(jī)械刺激計算縮足反射閾值，并進(jìn)行糖水偏好、強(qiáng)迫游泳、曠場實(shí)驗(yàn)等行為學(xué)實(shí)驗(yàn)來評價大鼠是否發(fā)生抑郁癥狀；利用在體多通道電生理技術(shù)，對SNI組大鼠和假手術(shù)組大鼠中腦腹側(cè)被蓋區(qū)神經(jīng)元分別進(jìn)行記錄分析。結(jié)果：與假手術(shù)組比較，SNI組大鼠的機(jī)械痛閾值明顯降低(P<0.01)；在曠場實(shí)驗(yàn)、糖水偏好、強(qiáng)迫游泳較對照組出現(xiàn)顯著性差異(P<0.01)；大鼠中腦腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺能神經(jīng)元自發(fā)放電頻率、簇狀放電活動中動作電位的數(shù)量明顯增加(P<0.01)。結(jié)論：慢性疼痛可以導(dǎo)致大鼠抑郁相關(guān)癥狀的發(fā)生，中腦腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺能神經(jīng)元自發(fā)放電頻率增加與疼痛后抑郁發(fā)生相關(guān)。

抑郁；多巴胺能神經(jīng)元；慢性神經(jīng)痛；自發(fā)放電；大鼠

臨床上慢性疼痛患者常常伴有抑郁癥的發(fā)生，而部分抑郁癥患者也有慢性軀體疼痛癥狀。因此，疼痛與抑郁發(fā)生之間的關(guān)系成為近來研究關(guān)注的問題。研究表明，慢性疼痛可以誘導(dǎo)出抑郁相關(guān)行為。KIM等用完全弗氏佐劑 (freundadjuvant，CFA) 在大鼠的踝關(guān)節(jié)注射建立慢性炎癥性疼痛動物模型，結(jié)果顯示，在CFA注射后大鼠機(jī)械疼痛閾值和熱痛閾值明顯下降，7 d后，經(jīng)糖水偏好與強(qiáng)迫游泳等行為學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)慢性疼痛組大鼠有明顯的抑郁樣行為[1]。

多巴胺獎賞神經(jīng)通路在疼痛反射和抑郁的發(fā)生中發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，伏隔核內(nèi)多巴胺的釋放量與預(yù)期和實(shí)際上接收的安慰劑效應(yīng)以及減緩持續(xù)性的疼痛作用相關(guān)[2]。在小鼠慢性神經(jīng)痛模型中，疼痛刺激可能通過μ-阿片受體的作用機(jī)制抑制了中腦腹側(cè)被蓋區(qū)(ventral tegmental area, VTA)的多巴胺信號通路，同時抑制了多巴胺在NAc的釋放[3]。另外，在社交失敗抑郁動物模型中，小鼠VTA腦區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的放電頻率明顯增加。而降低VTA腦區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的放電頻率，能有效的防止動物出現(xiàn)抑郁癥狀[4],同時增加VTA多巴胺能神經(jīng)元的活性,有助于小鼠記憶障礙的恢復(fù)[5]。近期研究發(fā)現(xiàn)，雙向控制(抑制或者激活)VTA腦區(qū)特定的多巴胺能神經(jīng)元可以誘導(dǎo)或者逆轉(zhuǎn)應(yīng)激所產(chǎn)生的抑郁癥狀[6, 7]，該研究提示中腦多巴胺系統(tǒng)參與愉悅與疼痛等負(fù)面情緒的調(diào)節(jié)，進(jìn)一步引發(fā)對慢性疼痛誘發(fā)抑郁狀態(tài)機(jī)制的探討和研究。

綜上所述，VTA多巴胺能神經(jīng)元參與社交失敗或者慢性疼痛應(yīng)激所導(dǎo)致的抑郁癥的發(fā)生，然而其內(nèi)在的電生理機(jī)制還有待進(jìn)一步闡明；另外，對于疼痛這一特殊因素導(dǎo)致抑郁發(fā)生的電生理機(jī)制也未見研究報導(dǎo)。因此，本研究擬采用坐骨神經(jīng)分支選擇性損傷模型作為慢性疼痛模型，在其誘發(fā)抑郁癥的基礎(chǔ)上，利用在體多通道電生理及行為學(xué)等手段，深入探討慢性疼痛誘導(dǎo)的抑郁癥與VTA腦區(qū)多巴胺能神經(jīng)元電活動之間的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物模型建立

SPF級雄性SD大鼠24只，體重180～220 g，由軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院動物中心提供。實(shí)驗(yàn)前動物檢疫期為1周。飼養(yǎng)條件：室溫(22±2)℃，濕度40%～60%，12∶12 h晝夜循環(huán)光照，自由進(jìn)食飲水。實(shí)驗(yàn)開始前，對實(shí)驗(yàn)動物進(jìn)行基礎(chǔ)行為學(xué)數(shù)據(jù)測定并統(tǒng)計，按照隨機(jī)分組的原則對大鼠進(jìn)行分組(n=12)：假手術(shù)組對大鼠只進(jìn)行坐骨神經(jīng)暴露而不損傷；坐骨神經(jīng)分支損傷組(spared nerve injury，SNI)大鼠按照下述步驟進(jìn)行手術(shù)操作：實(shí)驗(yàn)大鼠腹腔注射戊巴比妥鈉(60 mg/kg)進(jìn)行麻醉，麻醉后剃毛備皮固定于手術(shù)臺上。選取右下肢，與股骨平行靠后1 cm左右，分離肌肉組織，暴露坐骨神經(jīng)，向下分離至神經(jīng)分叉?？梢娒勆窠?jīng)、腓總神經(jīng)和腓腸神經(jīng)。小心游離脛神經(jīng)、腓總神經(jīng)，用5-0縫合線系住神經(jīng)，并用眼科剪在系住端下方剪斷，保留腓腸神經(jīng)，之后逐層縫合組織和表皮。實(shí)驗(yàn)的第3、14、28、42、56天進(jìn)行機(jī)械刺激縮足反射閾值測定，在第14、28、56天進(jìn)行曠場實(shí)驗(yàn)，糖水偏好，強(qiáng)迫游泳等一系列行為學(xué)實(shí)驗(yàn)，然后對SNI與Sham組大鼠進(jìn)行電生理記錄，采集分析VTA腦區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的自發(fā)電活動。

Fig. 1 The timeline of the whole experiment

1.2 儀器設(shè)備

大鼠自發(fā)活動系統(tǒng)(上海吉利公司)，VonFrey針刺觸覺測量套件(Danmic, USA)，在體多通道神經(jīng)電生理記錄分析系統(tǒng)(Plexon,USA)，記錄采用16通道U-Probe電極(Plexon, USA)。

1.3 行為學(xué)檢測：

機(jī)械刺激縮足反射閾值：將20 cm×20 cm×25 cm的透明有機(jī)玻璃箱放置于頂部為鐵絲網(wǎng)的30 cm高的架子上，將待測大鼠置于箱中，適應(yīng)30 min致其逐漸安靜。實(shí)驗(yàn)者手持von-Frey纖維穿過鐵絲網(wǎng)格分別刺激大鼠兩側(cè)足底右側(cè)三分之一的部位，刺激根據(jù)由小到大的原則，從2.0 g開始進(jìn)行。刺激強(qiáng)度包括(g)：0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、15.0，按照50%的閾值計算疼痛的感知情況[8]。

曠場實(shí)驗(yàn)：將75 cm×75 cm×50 cm的透明有機(jī)玻璃箱置于隔音箱內(nèi)，將大鼠置于玻璃箱的中心區(qū)域，使其自由活動5 min，影像記錄和分析其穿梭軌跡、路程。

糖水偏好實(shí)驗(yàn)：將實(shí)驗(yàn)大鼠提前12 h禁水，提前20 min將大鼠置于糖水偏好箱內(nèi)，使其適應(yīng)環(huán)境。每只動物2個水瓶(分別裝有飲用水與1%的蔗糖水)，自由飲用30 min調(diào)換兩個水瓶的位置，再次飲用30 min后，計算糖水消耗的體積、飲用水消耗的體積、水量消耗的總體積以及糖水偏好的百分比[8]。

強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)前一天，大鼠放入盛有高度25 cm 25℃的水的透明箱子內(nèi)15 min，然后擦干，放回籠內(nèi)；24 h后，大鼠放入盛有同樣溫度、體積水的箱子內(nèi)，5 min，計算大鼠的靜止時間。靜止：認(rèn)為大鼠的后肢靜止超過1 s，采用雙盲法觀察統(tǒng)計。

1.4 在體電生理記錄

在術(shù)后的第57天，大鼠用1%戊巴比妥鈉(60 mg/kg)進(jìn)行全身性麻醉，然后置于腦立體定位儀(Kopf, Tujunga, CA, USA)上，用保溫毯保持體溫37℃±1℃，然后沿大腦中縫線剪開皮膚，用顱鉆在顱骨上開窗，根據(jù)大鼠腦立體定位圖譜[9]進(jìn)行核團(tuán)定位。中腦腹側(cè)被蓋區(qū)(VTA坐標(biāo)： AP: - 5.0-6.0 mm; LM： ± 0.4～0.6 mm; V：-7.0～8.0 mm),多巴胺能神經(jīng)元根據(jù)其自身的放電特征進(jìn)行識別和分析(頻率<10 Hz，動作電位持續(xù)時間>2.5 ms)[10，11]。神經(jīng)元自發(fā)電信號的胞外記錄，采用Plexon公司的在體多通道神經(jīng)電生理記錄分析系統(tǒng)以及U-Probe電極進(jìn)行記錄，采用Offline Sorter 和Neuroexplorer軟件(Plexon，TEX，USA)進(jìn)行分析。

1.5 統(tǒng)計處理

2 結(jié)果

2.1 慢性神經(jīng)痛模型的建立

制作慢性神經(jīng)痛SNI模型大鼠的手術(shù)過程如前所述。實(shí)驗(yàn)中以切開、分離相同位置的皮膚和肌肉，但不損傷神經(jīng)建立大鼠的假手術(shù)組(Sham組)作為實(shí)驗(yàn)對照。術(shù)后每天進(jìn)行臨床觀察，并于術(shù)后第3、14、28、42、56天進(jìn)行機(jī)械敏感評價，經(jīng)統(tǒng)計結(jié)果， Sham組大鼠50%機(jī)械痛刺激反射閾值分別是14.48±1.31、13.68±2.07、13.07±3.07，12.33±2.16、11.97±1.55；SNI組大鼠機(jī)械痛閾明顯降低，分別為3.75±2.27、2.08±1.06、1.60±1.07、1.80±0.81、1.80±0.74，有顯著性的統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.01)，表明神經(jīng)痛模型成功建立(圖2)。

Fig. 2 Themechanical hypersensitivity changes after SNI surgery(±s,n=6)**P<0.01vssham group

2.2 慢性神經(jīng)痛大鼠的曠場活動距離

為檢測大鼠活動情況和探知行為，我們在術(shù)后的第14、28、56天對兩組大鼠進(jìn)行活動能力和范圍的評價。其活動距離分別為：1830.17±426.36、1997.37±547.83、2049.26±513.94 cm(Sham組大鼠)；1076.88±588.23、1086.56±602.71、977.93±581.56 cm (SNI組大鼠)。統(tǒng)計學(xué)分析表明，第28天出現(xiàn)差異并持續(xù)到第56天(P<0.01)。同時，大鼠活動軌跡圖顯示SNI大鼠在場地中間區(qū)域活動范圍較少(圖3)。

Fig. 3 The open field test for both SNI rats and sham rats(±s,n=6) A: Walking scope of SNI rats; B: Walking scope of Sham rats; C: Walking distance in open field； SNI： Spared nerve injury**P<0.01vssham group

2.3 慢性神經(jīng)痛大鼠表現(xiàn)的抑郁樣行為

由于神經(jīng)痛導(dǎo)致抑郁需要長期的疼痛刺激，因此我們在術(shù)后的第14、28、56天進(jìn)行抑郁行為學(xué)的評價。強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)中，在術(shù)后第28、56天Sham組大鼠分別為51.62±14.53，58.13±12.86 S，SNI大鼠的靜止活動時間為93.10±8.23，97.08±13.61 s，差異有顯著性(P<0.01，圖4A)。糖水偏好實(shí)驗(yàn)中，Sham大鼠術(shù)后第28、56天，糖水偏好百分比為： (73.56±9.6)%、(67.51±11.84)%；SNI大鼠(53.35±8.77)%、(46.47±14.69)%(圖4B)。糖水消耗方面，Sham大鼠為12.05±0.97、11.76±2.61 ml，SNI大鼠為8.51±1.36、7.58±3.32 ml，差異有顯著性(P<0.01，圖4C)。飲水總消耗SNI組與Sham組大鼠沒有統(tǒng)計學(xué)差異(圖4D)。

Fig. 4 The SNI rats showed depression-like behavior in the forced swim test and sucrose preference test A: Immobility time in the forced swim test (n=10); B: Sucrose preference test(n=8); C: Sucrose consumption in sucrose preference test(n=8); D: Total volume consumption in sucrose preference test(n=8)**P<0.01vssham group

2.4 慢性神經(jīng)痛大鼠多巴胺能神經(jīng)元放電的改變

對抑郁表現(xiàn)的神經(jīng)痛大鼠，采用Plexon在體多通道電生理技術(shù)，在動物中腦腹側(cè)背蓋區(qū)進(jìn)行神經(jīng)元自發(fā)放電的記錄和采集。分別記錄SNI組大鼠與Sham組大鼠各6只，用Offline Sorter軟件聚類分析，用Neuroexplorer軟件對神經(jīng)元自發(fā)放電特征進(jìn)行甄別后，分別得到77(SNI組大鼠)和72(Sham組大鼠)個神經(jīng)元自發(fā)放電信息。統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，對比Sham 組大鼠，SNI組大鼠VTA腦區(qū)多巴胺能神經(jīng)元自發(fā)放電頻率(SNI: 5.14±2.39；Sham: 3.98±2.46)以及簇狀放電活動明顯增加。簇狀放電活動的平均持續(xù)時間(SNI: 0.26±0.22 s；Sham: 0.19±0.06 s)明顯增加(P<0.01，圖5)。

3 討論

神經(jīng)病理性疼痛引發(fā)抑郁的內(nèi)在機(jī)制復(fù)雜，涉及到不同的神經(jīng)遞質(zhì)、離子通道、受體、神經(jīng)元以及神經(jīng)環(huán)路等多個層面的相互作用[12]，存在有中樞炎癥反應(yīng)增強(qiáng)、單胺能系統(tǒng)功能障礙、神經(jīng)再生降低和突觸可塑性損害等發(fā)病機(jī)制和假說[13]。而中腦邊緣多巴胺獎賞系統(tǒng)則控制動物多種行為的發(fā)生,如獎勵動機(jī)性行為、成癮以及學(xué)習(xí)相關(guān)行為[14,15]。目前的研究發(fā)現(xiàn)，慢性疼痛并發(fā)抑郁癥與多巴胺神經(jīng)傳遞失調(diào)等中腦邊緣系統(tǒng)的功能異常有關(guān)[16]，常引起情緒障礙以及機(jī)動性行為異常[17]，但其確切電生理機(jī)制尚未明確，臨床上也缺乏有效的治療手段。

本實(shí)驗(yàn)采用經(jīng)典的坐骨神經(jīng)分支損傷作為慢性神經(jīng)痛模型，并在術(shù)后不同的時間點(diǎn)觀察和評價了動物慢性疼痛的行為學(xué)表觀以及其所誘發(fā)的抑郁樣行為。結(jié)果顯示，在坐骨神經(jīng)分支損傷后，大鼠機(jī)械痛閾值顯著性降低；隨著慢性疼痛的長期刺激，大鼠出現(xiàn)抑郁相關(guān)的行為學(xué)特征，如神經(jīng)損傷組的大鼠曠場活動距離和范圍、強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)的靜止時間以及糖水偏好均較對照組出現(xiàn)了明顯的改變，后14、28、56天的抑郁行為學(xué)檢測，發(fā)現(xiàn)慢性疼痛引發(fā)的抑郁情緒是一個長期、穩(wěn)定的表現(xiàn)，即SNI大鼠的抑郁表現(xiàn)并沒有隨時間而消退。這些行為學(xué)表征表明大鼠出現(xiàn)了活動和探索能力下降、求生欲望降低、以及興趣缺失，與抑郁的特征吻合，提示大鼠發(fā)生了抑郁癥狀。

Fig. 5 The firing activity of dopamine neurons in VTA in the sham rats and SNI rats (nRats(SNI、Sham)=6； nCell=77(SNI)； nCell=72(Sham)) A: The firing activity of dopamine neurons in VTA in the sham rats and SNI rats were shown for 5-s traces; B: The firing rates of VTA dopamine neurons in the SNI and sham rant; C: Average burst duration in both SNI and Sham rats; D: Burst activity in both SNI and Sham rats**P<0.01vssham group

近期研究發(fā)現(xiàn)，在大鼠SNI手術(shù)后的第7、14天，通過離體腦片記錄中腦腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的自發(fā)放電活動發(fā)現(xiàn)，多巴胺能神經(jīng)元簇狀電活動加強(qiáng)，即簇狀放電中動作點(diǎn)位的數(shù)量增加了，自發(fā)放電的頻率卻沒有變化[18]。結(jié)合本研究行為學(xué)結(jié)果，大鼠在術(shù)后14天并沒有抑郁情緒的發(fā)生，有文獻(xiàn)報道大鼠在SNI術(shù)后第28天出現(xiàn)的抑郁癥狀[7]，這里與我們得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果相互印證，那么促使SNI大鼠抑郁發(fā)生因素是什么呢？本研究通過在體多通道電生理技術(shù)，在神經(jīng)損傷8周后進(jìn)行中腦腹側(cè)被蓋區(qū)神經(jīng)元電信號的采集記錄，并根據(jù)多巴胺能神經(jīng)元的自發(fā)放電特征對神經(jīng)元電信號進(jìn)行篩選和甄別，通過比較分析得到即中腦腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的自發(fā)放電頻率增加，簇狀放電中動作電位的數(shù)量和持續(xù)時間增加。因此，本研究結(jié)果不但和上述研究相呼應(yīng)，而且還作了重要的深入進(jìn)展：即短期的疼痛使得VTA的簇狀放電活動強(qiáng)度增加，而自發(fā)放電的頻率沒有改變；而經(jīng)過長期的疼痛刺激后，動物出現(xiàn)抑郁癥狀，此時中腦腹側(cè)被蓋區(qū)的多巴胺能神經(jīng)元的自發(fā)放電的頻率增加了，同時簇狀放電的活動增加。因而我們的研究提示，長期慢性疼痛刺激使得中腦腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的自發(fā)放電的頻率增加，可能是抑郁癥狀出現(xiàn)的重要原因之一。

本研究提示，慢性疼痛這一特殊因素誘發(fā)的抑郁癥與中腦腹側(cè)被蓋區(qū)多巴胺能神經(jīng)元電活動發(fā)生改變密切相關(guān)，為疼痛并發(fā)抑郁癥的治療提供了線索。但由于多巴胺能神經(jīng)元存在多種離子通道和受體，關(guān)于疼痛、抑郁以及多巴胺神經(jīng)元之間聯(lián)系的分子機(jī)制仍有待進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)。

[1] Kim H, Chen L, Lim G,etal. Brain indoleamine2,3-dioxygenase contributes to the comorbidity of pain and depression [J].JClinInvest, 2012, 122(8): 2940-2954.

[2] Scott David, Stohler Christian, Egnatuk Christine,etal. Placebo and nocebo effects are defined by opposite opioid and dopaminergic responses[J].ArchGenPsychiatry, 2008, 65(2): 220-231.

[3] Yeomans JS, Kofman O, McFarlane V,etal. Cholinergic involvement in lateral hypothalamic rewarding brain stimulation[J].BrainRes, 1985, 329: 19-26.

[4] Friedman AK, Walsh JJ, Juarez B,etal. Enhancing Depression Mechanisms in Midbrain Dopamine Neurons Achieves Homeostatic Resilience [J].Science, 2014, 344(6181): 313-319.

[5] 楊慧娣， 楊 錚， 劉陶迪. 多巴胺激動劑阿樸嗎啡對東莨菪堿誘導(dǎo)小鼠學(xué)習(xí)記憶障礙的影響[J]. 中國應(yīng)用生理學(xué)雜志, 2014, 30(3): 259-263.

[6] Krishnan V, Han MH, Graham DL,etal. Molecular adaptations underlying susceptibility and resistance to social defeat in brain reward regions [J].Cell, 2007, 131(2): 391-404.

[7] Britt JP, Benaliouad F, Mcdevitt RA,etal. Synaptic and behavioral profile of multiple glutamatergic inputs to the nucleus accumbens[J].Neuron, 2012, 76(4): 790-803.

[8] Wang J, Guo Y, Xue D. A single sub-anesthetic dose of ketamine relieves depression-like behaviors induced by neuropathic pain in rats[J].Anesthesiol, 2011, 115(4): 812-821.

[9] George Paxinos, Charles Watson. 《大鼠腦立體定位圖譜》(第3版)[M]. 北京： 人民衛(wèi)生出版社, 2005: 1-152.

[10]Grace AA, Bunney BS. The control of firing pattern in nigral dopamine neurons: burst firing[J].JNeurosci, 1984, 4(11): 2877-2890.

[11]Grace AA, Bunney BS. The control of firing pattern in nigral dopamine neurons: single spike firing[J].JNeurosci, 1984, 4(11): 2866-2876.

[12]Fishbain DA, Cutler R, Rosomoff HL,etal. Chronic pain-associated depression: Antecedent or consequence of chronic pain [J].ClinJPain, 1997, 13(2): 116-137.

[13]Leknes S, Tracey I.A common neurobiology for pain and pleasure[J].NatRevNeurosci, 2008, 9(4): 314-320.

[14]曾志剛， 郝選明， 邱 紅， 等. 遞增負(fù)荷運(yùn)動對大鼠下丘腦弓狀核ACh、DA、NA、AD的影響[J]. 中國應(yīng)用生理學(xué)雜志, 2012, 28(2): 121-122.

[15]陳偉強(qiáng)， 程義勇， 李樹田， 等. 心理應(yīng)激對大鼠曠場行為的影響以及酪氨酸干預(yù)作用的研究[J]. 中國應(yīng)用生理學(xué)雜志, 2009, 25(1): 125-128.

[16]Jarcho JM, Mayer EA, Jiang ZK,etal. Pain, affective symptoms and cognitive deficits in patients with cerebral dopamine dysfunction[J].Pain, 2002, 153(4): 744-754.

[17]Flagel SB, Clark JJ, Robinson TE,etal. A selective role for dopamine in stimulus-reward learning[J].Nature, 2001, 469(7328): 53-57.

[18]Claudia S, Sonia A, Marta DF,etal. Enhanced serotonin and mesolimbic dopamine transmission in a rat model of neuropathic pain [J].Neuropharmacol, 2015, 97: 383-393.

The impact of electrophysiology of central dopaminergic neurons and the depression-state induced by chronic neuropathic pain

FU Bo1,2, WENG Xie-chuan1,2△, WANG Jing3, HUANG Tao1,2, WANG Bin1,2, LIN Shi-de1,2, LIU Shao-jun1,2△

(1. Department of Biology, Institute of Basic Medical Science, Academy of Military Medical Sciences， 2. State Key Laboratory of Proteomics, Beijing 100850; 3. Institute of Health and Environmental Medicine, Academy of Military Medical Sciences, Tianjin 300050, China)

Objective: To explore the underlying electrophysiological mechanism of depression induced by chronic pain in dopaminergic neurons in midbrain ventral tegmental area (VTA) of rats. Methods: Twenty-four healthy adult rats were divided into two groups randomly(n=12):12 rats formed the sham group by exposing the spared nerve, and another 12 rats were served as the spared nerve injury (SNI) group by branchedness sciatic nerve injury surgery. The mechanical allodynia test were detected on the day of 3, 7, 14, 28, 42 and 56 after surgery, and the depressive-like behaviors such as open-field test, sucrose preference and forced swim test were detected at the same time. Then we used the Multichannel Acquisition Processor (MAP) system to record the firing activity of neurons in VTA in both Sham rats and SNI rats. Results: ①Comparing to sham rats, the paw withdrawal mechanical threshold of SNI rats was decreased significantly (P< 0.01);② According to depression-related behavioral test, SNI rats showed significant difference in open field text, sucrose preference, focus swim text comparing with Sham rats (P< 0.01);③ The firing rate and burst activity of dopaminergic neurons in midbrain VTA are increased in depression rats compare to sham rats(P<0.05). Conclusion: Chronic pain could induce depression, and the increase of spontaneous firing rate of dopaminergic neurons in midbrain VTA might be contribute to the depression induced by the chronic neuropathic pain.

depression; dopaminergic neurons; chronic neuropathic pain; spontaneous firing; rat

北京市自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(7142123)；蛋白質(zhì)組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室優(yōu)青課題(SKLP-YB201403)；總裝預(yù)研基金課題(9140A26060215JB94001)

2016-03-07

2016-05-25

R363

A

1000-6834(2016)05-403-05

10.13459/j.cnki.cjap.2016.05.005

△【通訊作者】Tel: 010-66931345， 010-66931304; E-mail: wengxc2000@sina.com， liusj@bmi.ac.cn