章 潔 支亦博 郭偉兵 程祝強(qiáng) 陳春龍 陳浩飛 朱紅梅 劉曉明 劉清珍 金 毅 △ 李偉彥△

（1徐州醫(yī)科大學(xué) 江蘇省麻醉學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇省麻醉與鎮(zhèn)痛應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，徐州221002；2南京總醫(yī)院麻醉科，南京210002；3南京總醫(yī)院疼痛醫(yī)學(xué)中心，南京210002）

脊髓中血紅素加氧酶-1緩解神經(jīng)病理性疼痛*

章 潔1,2,3支亦博2郭偉兵2程祝強(qiáng)3陳春龍2陳浩飛3朱紅梅3劉曉明3劉清珍2金 毅3△李偉彥2△

（1徐州醫(yī)科大學(xué) 江蘇省麻醉學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇省麻醉與鎮(zhèn)痛應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，徐州221002；2南京總醫(yī)院麻醉科，南京210002；3南京總醫(yī)院疼痛醫(yī)學(xué)中心，南京210002）

目的：觀察血紅素加氧酶-1 (Heme oxygenase-1, HO-1)在神經(jīng)病理性疼痛(Neuropathic pain,NP)大鼠脊髓中的表達(dá)水平變化，研究HO-1激動(dòng)劑原卟啉鈷(cobalt protoporphyrin Ⅸ, COPP)對(duì)神經(jīng)病理性疼痛的調(diào)節(jié)作用及其可能機(jī)制。方法：本實(shí)驗(yàn)采用保留性坐骨神經(jīng)損傷(spared nerve injury,SNI)模型。雄性SD大鼠隨機(jī)分為3組： Sham + Vehicle組、SNI + Vehicle和SNI + COPP組。術(shù)后第一天開始， Sham + Vehicle組和SNI + Vehicle組腹腔注射1%DMSO 10 ml/kg，SNI + COPP組腹腔注射0.1% COPP 10 mg/kg，均連續(xù)給藥7天。各組分別于術(shù)前、術(shù)后第3（D3）、7（D7）和14（D14）天測(cè)定大鼠50%的機(jī)械刺激縮足閾值(Paw withdrawl threshold, PWT)。于術(shù)后D7、D14處死，取大鼠L4-6節(jié)段術(shù)側(cè)脊髓， 采用western blot檢測(cè)脊髓中HO-1、μ受體（μ-opioid receptor, MOR）和δ受體(δ-opioid receptor, DOR)的表達(dá)量變化。結(jié)果：(1)各組術(shù)前術(shù)側(cè)PWT無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)；術(shù)后SNI + Vehicle組和SNI + COPP組較Sham + Vehicle組相比，在相同時(shí)間點(diǎn)術(shù)側(cè)PWT值顯著下降(P＜ 0.05);與SNI + Vehicle組相比，SNI + COPP組在術(shù)后D7和D14術(shù)側(cè)PWT顯著升高(P＜0.05)。（2）與Sham + Vehicle組相比，SNI+Vehicle組HO-1的表達(dá)在術(shù)后D7、D14明顯增加(P＜ 0.05)，MOR、 DOR無明顯改變(P＞ 0.05)；與SNI+ Vehicle組相比，SNI+COPP組的HO-1與MOR的表達(dá)在術(shù)后D7、D14有顯著提高(P＜ 0.05)，DOR仍無明顯改變(P＞ 0.05)。結(jié)論：腹腔注射HO-1激動(dòng)劑COPP可緩解大鼠神經(jīng)病理性疼痛，調(diào)節(jié)阿片受體表達(dá)是其可能作用機(jī)制之一。

血紅素加氧酶-1；神經(jīng)病理性疼痛；阿片受體

神經(jīng)病理性疼痛(neuropathic pain, NP)是一種臨床常見的慢性疼痛，給病人帶來持續(xù)的巨大的痛苦，嚴(yán)重降低病人的生活質(zhì)量。NP的主要表現(xiàn)為痛覺過敏(hyperalgesia)及痛覺超敏(allodynia)，主要的病生機(jī)制包括神經(jīng)源性炎癥反應(yīng)，外周及中樞敏化，神經(jīng)元可塑性改變等等，目前應(yīng)用傳統(tǒng)藥物難以有效控制[1]。尋找治療NP的有效靶點(diǎn)成為目前研究的主要目標(biāo)。HO-1是一種線粒體酶，分解血紅素生成一氧化碳(carbon monoxide, CO)、膽綠素(biliverdin,BV)和游離鐵，BV經(jīng)還原酶轉(zhuǎn)變?yōu)槟懠t素(bilirubin,BR)。炎癥反應(yīng)中， HO-1可由內(nèi)毒素等多種介質(zhì)誘導(dǎo)在多種細(xì)胞中表達(dá)來發(fā)揮抗炎鎮(zhèn)痛的作用，如內(nèi)皮細(xì)胞，中性粒細(xì)胞，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等[2]。既往較多研究顯示HO-1對(duì)炎性疼痛有顯著的鎮(zhèn)痛作用[3]，但對(duì)NP的作用研究較少，有研究顯示HO-1對(duì)糖尿病神經(jīng)病理性疼痛有治療作用，可能與其能夠減輕糖尿病外周神經(jīng)病變及抑制脊髓背角神經(jīng)元凋亡有關(guān)[4]。目前，阿片受體激動(dòng)劑是運(yùn)用較多的治療NP的藥物，最常見的有嗎啡等。但系統(tǒng)用藥會(huì)產(chǎn)生較多的副作用，有研究顯示給予二氧化碳釋放分子(two carbon monoxide-releasing molecules, CO-RMs)和HO-1激動(dòng)劑原卟啉鈷(cobalt protoporphyrin Ⅸ, COPP)可顯著增強(qiáng)嗎啡的局部鎮(zhèn)痛作用[5]。COPP是HO-1的特異性激動(dòng)劑。對(duì)于HO-1緩解NP及增強(qiáng)嗎啡的局部鎮(zhèn)痛作用的具體機(jī)制尚未得知。本實(shí)驗(yàn)采用大鼠保留性坐骨神經(jīng)損傷模型(spared nerve injury, SNI),通過免疫印跡方法觀察HO-1 、MOR和DOR在脊髓中的表達(dá)變化，并觀察腹腔注射HO-1激動(dòng)劑對(duì)神經(jīng)病理性疼痛的影響從而探討其可能的鎮(zhèn)痛機(jī)制。

方 法

1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

清潔級(jí)成年雄性Sprague-Dawley大鼠，體重150～180 g，由南京軍區(qū)南京總醫(yī)院比較醫(yī)學(xué)科提供。實(shí)驗(yàn)所實(shí)行操作均符合國(guó)際疼痛研究會(huì)的準(zhǔn)則，并且經(jīng)動(dòng)物倫理委員會(huì)許可。采用數(shù)字表法將大鼠隨機(jī)分為Sham + Vehicle組、SNI + Vehicle組、SNI+ COPP組，行為學(xué)部分每組大鼠8只，分子檢測(cè)部分每組每時(shí)間點(diǎn)9只，共78只。

2.動(dòng)物模型制備

模型參照既往文獻(xiàn)[6]的方法。2%戊巴比妥鈉40 mg/kg腹腔注射麻醉，將大鼠俯臥，四肢及頭部固定于手術(shù)臺(tái)板上，于大鼠左后肢上緣切開皮膚并鈍性分離肌肉，暴露坐骨神經(jīng)主干及分支：脛神經(jīng)、腓總神經(jīng)和腓腸神經(jīng)，5-0絲線結(jié)扎并剪斷腓總神經(jīng)和脛神經(jīng)，保留細(xì)小的腓腸神經(jīng)，逐層縫合。整個(gè)過程中盡量避免過分牽拉腓腸神經(jīng)。假手術(shù)組(Sham+Vehicle組)僅暴露坐骨神經(jīng)及其三個(gè)分支。

3.給藥方案

本實(shí)驗(yàn)采用腹腔給藥的方式。COPP溶解于1%DMSO (DMSO溶于生理鹽水)，SNI + COPP組注 射 COPP 10 mg/kg/d，Sham + Vehicle組 和 SNI+Vehicle組注射1%DMSO，自造模后第1天連續(xù)給藥至第7天，每天1次。

4.行為學(xué)測(cè)試

根據(jù)Chaplan[7]等人報(bào)道Up-Down方法，于造模前、造模后D3、D7、D14、晨8:00測(cè)定大鼠50%的機(jī)械刺激縮足閾值(paw withdrawal threshold，PWT)。將大鼠放置于測(cè)試的有機(jī)玻璃箱(22 cm×12 cm×15 cm)內(nèi)約15分鐘，待大鼠安靜后，選擇不同折力(0.6、1.0、1.4、2.0、4.0、6.0、8.0、15 g) von Frey纖維絲(Stoleing公司，美國(guó))分別對(duì)大鼠左后肢足底部外側(cè)皮膚進(jìn)行機(jī)械性刺激，每次刺激持續(xù)時(shí)間為6～8 s。首先用力度為2.0 g的纖維絲開始測(cè)試，測(cè)試時(shí)纖維絲微彎，在大鼠足底部保持6～8 s，出現(xiàn)快速撤足或舔足行為視為陽性反應(yīng)。若撤足反應(yīng)為陰性則選用刺激強(qiáng)度遞增的相鄰纖維絲繼續(xù)刺激；反之，則選擇相鄰遞減的刺激強(qiáng)度給予刺激，如此反復(fù)。每次間隔30 s左右，以Up-Down法推測(cè)閾值，并計(jì)算50%PWT。

5. Western blot

腹腔注射2%戊巴比妥鈉40mg/kg深麻醉后，放血處死大鼠，迅速取出L4-6脊髓，液氮速凍后-80℃保存。稱取標(biāo)本質(zhì)量按比例加入細(xì)胞裂解液和蛋白酶抑制劑，組織勻漿后，4℃12000 r/min離心15 min，取上清，BCA法（Thermo，美國(guó)）測(cè)定樣品的蛋白含量。將40 μg/well總蛋白加入SDS上樣緩沖液(Beyotime)，95℃變性5 min，用10%十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodeeyl sulfate poly-aerylamide gel electrophoresis，SDSPAGE)電泳，轉(zhuǎn)至PVDF膜，轉(zhuǎn)膜時(shí)恒流0.3 mA，時(shí)間90 min。5%的脫脂奶粉溶液封閉1.5 h，加一抗：兔抗大鼠HO-1 (1:1000, Millipore, 美國(guó))或兔抗大鼠MOR（1:500, Millipore, 美國(guó)）或兔抗大鼠DOR（1:1000, Millipore, 美國(guó)），4℃搖床孵育過夜，內(nèi)參為β-actin（兔源, l:1000, Cell Signaling, 美國(guó)）。TBST緩沖液沖洗10 min×3次，辣根過氧化物酶標(biāo)二抗室溫孵育1 h，TBST緩沖液沖洗10 min×3次，ECL顯色曝光（Bio-Rad ChemiDoc MP全能型凝膠成像分析系統(tǒng)）。目標(biāo)蛋白與內(nèi)參的灰度比值表示目的蛋白的相對(duì)表達(dá)量。

6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±SD)表示。各組機(jī)械痛閾值比較采用重復(fù)測(cè)量的方差分析；HO-1蛋白表達(dá)水平及阿片受體的表達(dá)水平同一時(shí)間點(diǎn)三組組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD法。P＜ 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

所有動(dòng)物術(shù)后恢復(fù)良好，未見左后肢運(yùn)動(dòng)障礙跡象，造模后大鼠均出現(xiàn)術(shù)側(cè)后爪內(nèi)收、后爪輕度外翻，假手術(shù)組大鼠術(shù)后未出現(xiàn)上述跡象。

1.行為學(xué)結(jié)果

術(shù)前各組間的機(jī)械刺激縮足閾值（paw withdrawl threshold, PWT）基礎(chǔ)值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；Sham + Vehicle組術(shù)側(cè)后肢PWT和時(shí)間點(diǎn)未見明顯改變(P＞ 0.05)。與Sham+ Vehicle組相比，SNI + Vehicle組和SNI+COPP組自術(shù)后第3、7、14天PWT明顯下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜ 0.05)；與SNI + Vehicle組相比，SNI + COPP組在第7、14天PWT顯著上升，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.05，見圖1）。

2. HO-1在脊髓中的表達(dá)變化

Western blot結(jié)果表明，各時(shí)間點(diǎn)Sham+Vehicle組HO-1表達(dá)無明顯變化。與Sham+ Vehicle組相比，SNI+ Vehicle組和SNI + COPP組HO-1在術(shù)后第7、14天表達(dá)顯著增高(P＜ 0.05)；與SNI +Vehicle組相比，SNI + COPP組HO-1在術(shù)后第7、14天表達(dá)明顯上調(diào)（P＜ 0.05,見圖2）。

3.阿片受體在脊髓中的表達(dá)變化

（1）MOR表達(dá)變化

各時(shí)間點(diǎn)Sham + Vehicle組MOR表達(dá)量無明顯變化。與Sham + Vehicle組相比，SNI + Vehicle組MOR在術(shù)后第7、14天表達(dá)無明顯改變（P＞0.05）；與SNI + Vehicle組相比，SNI + COPP組MOR在術(shù)后第7、14天表達(dá)顯著上調(diào)（P＜ 0.05，見圖3）。

（2）DOR表達(dá)變化

各時(shí)間點(diǎn)Sham + Vehicle組DOR表達(dá)量無明顯變化。與Sham + Vehicle組相比，SNI + Vehicle組和SNI + COPP組DOR在術(shù)后第7、14天表達(dá)無明顯變化（P＞ 0.05）；與SNI + Vehicle組相比，SNI + COPP組DOR在術(shù)后第7、14天表達(dá)也無明顯變化（P＞ 0.05，見圖4）。

圖1 COPP對(duì)SNI大鼠PWT的影響*P ＜ 0.05,與 Sham + Vehicle 組比較；#P ＜ 0.05, 與 SNI + Vehicle組比較Fig.1 The effects of COPP on PWT in SNI rats*P ＜ 0.05, compared with Sham + Vehicle group; #P ＜ 0.05,compared with SNI+Vehicle group

討 論

圖2 各組大鼠脊髓HO-1表達(dá)量變化*P ＜ 0.05, 與 Sham+Vehicle 組比較；#P ＜ 0.05, 與 SNI+Vehicle組比較Fig.2 The changes of HO-1 expression in each group*P ＜ 0.05, compared with Sham + Vehicle group; #P ＜ 0.05,compared with SNI + Vehicle group

圖3 各組大鼠脊髓MOR表達(dá)量變化*P ＜ 0.05,與 Sham + Vehicle 組比較；#P ＜ 0.05, 與 SNI+Vehicle組比較Fig.3 The changes of MOR expression in each group*P ＜ 0.05, compared with Sham + Vehicle group; #P ＜ 0.05,compared with SNI + Vehicle group

圖4 各組大鼠脊髓DOR表達(dá)量變化*P ＜ 0.05,與 Sham + Vehicle組比較；#P ＜ 0.05,與 SNI + Vehicle組比較Fig.4 The changes of DOR expression in each group*P ＜ 0.05, compared with Sham + Vehicle group; #P ＜ 0.05,compared with SNI + Vehicle group

本實(shí)驗(yàn)利用HO-1激動(dòng)劑COPP研究了HO-1對(duì)神經(jīng)病理性疼痛的影響并探討其作用機(jī)制。由于SNI制作簡(jiǎn)單，產(chǎn)生疼痛迅速且穩(wěn)定性好，可靠性高，對(duì)機(jī)械刺激敏感，故本實(shí)驗(yàn)選擇SNI為神經(jīng)病理性疼痛模型。行為學(xué)結(jié)果顯示SNI術(shù)后即產(chǎn)生了明顯的機(jī)械痛閾下降，而連續(xù)腹腔注射COPP后大鼠的機(jī)械痛敏癥狀較Vehicle + SNI組有顯著改善。說明COPP對(duì)SNI所致的NP有調(diào)節(jié)作用，HO-1產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用的機(jī)制目前仍不十分清楚，以往的研究表明可能通過如下機(jī)制。首先，HO-1分解血紅素生成CO、游離鐵和BV，BV進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)锽R。其中CO對(duì)感受傷害性通路有調(diào)節(jié)作用。CO可激活可溶性鳥苷酸環(huán)化酶(soluble guanylyl cyclase, sGC)上調(diào)胞內(nèi)第二信使環(huán)鳥苷酸(cGMP)，進(jìn)而激活下游靶點(diǎn)，包括cGMP依賴性蛋白激酶(cGKs)，離子通道和受體[8]。因此，腹腔注射HO-1激動(dòng)劑COPP可上調(diào)內(nèi)源性CO，從而顯著降低機(jī)械痛覺超敏及痛覺過敏。其次，HO-1與環(huán)氧化酶(cyclooxygenase,COX) -2通路間存在相互作用[3]。因此，炎癥反應(yīng)時(shí)HO-1過表達(dá)對(duì)血紅素蛋白可產(chǎn)生抑制作用，包括細(xì)胞色素P450同工酶和環(huán)氧化酶[9]。COX-2可產(chǎn)生多種與炎癥及疼痛發(fā)展相關(guān)的前列腺素。所以，HO-1過表達(dá)可削弱COX的活性同時(shí)可緩解神經(jīng)病理性疼痛。第三，HO-1作為白介素(interleukin,IL)-10和IL-13的下游效應(yīng)器，可產(chǎn)生細(xì)胞保護(hù)、免疫調(diào)節(jié)及促進(jìn)抗凋亡作用[10,11]。因此，HO-1能促進(jìn)抗氧化防御系統(tǒng)功能。

阿片類藥物是治療疼痛的常用藥物，可有效緩解急性痛及炎性痛，而常規(guī)劑量的阿片藥物難以緩解神經(jīng)病理性疼痛，大劑量用藥會(huì)產(chǎn)生巨大的中樞副作用。在外周損傷組織應(yīng)用小劑量阿片藥物不但能產(chǎn)生有效的鎮(zhèn)痛作用，并將中樞副作用最小化[12]。在小鼠坐骨神經(jīng)損傷模型研究中，給予CORMs和COPP可提高嗎啡的局部鎮(zhèn)痛效果。這一作用機(jī)制是上調(diào)MOR表達(dá)及抑制脊髓小膠質(zhì)細(xì)胞活化和一氧化氮合酶（nitric oxide synthases, NOS）1/NOS2過表達(dá)[5]。與此一致，本實(shí)驗(yàn)通過觀察SNI及給予COPP后HO-1、MOR和DOR表達(dá)的變化探討在SNI所致的NP模型中HO-1過表達(dá)對(duì)MOR、DOR的調(diào)節(jié)作用。Western blot結(jié)果顯示，與Vehicle +Sham組相比，Vehicle + SNI組HO-1有明顯升高，MOR和DOR無明顯升高，表明誘導(dǎo)型的HO-1在應(yīng)激狀態(tài)下會(huì)被激活并表達(dá)增多；而與Vehicle +SNI組比較，COPP + SNI組HO-1和MOR都明顯升高，說明COPP是HO-1的有效激動(dòng)劑，同時(shí)上調(diào)的HO-1可通過某種方式升高M(jìn)OR的表達(dá)。但具體的作用機(jī)制還不明確。MOR激動(dòng)劑嗎啡外周鎮(zhèn)痛作用可能通過NO-cGMP-PKG-ATP敏感性鉀通道(ATP-sensitive potassium, KATP)信號(hào)通路產(chǎn)生[5]。如上所述，HO-1分解血紅素的產(chǎn)物CO也可激活此通路。NO由NOS合成，通過激活cGMP-PKG通路調(diào)節(jié)NP。NOS分為神經(jīng)元型(NOS1)和誘導(dǎo)型(NOS2)。CO和NO作為體內(nèi)兩種重要的氣體神經(jīng)遞質(zhì)，兩者之間存在密切的相互作用[8]，不同濃度的CO對(duì)NO介導(dǎo)激動(dòng)sGC分別有促進(jìn)和抑制作用，有離體實(shí)驗(yàn)證實(shí)NOS/NO是CO的下游靶點(diǎn)[8]。NOS2來源的NO能通過cGMP-PKG激活HO-1產(chǎn)生CO。在體實(shí)驗(yàn)證實(shí)NOS通路的完整性是CO產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用的必要條件，而NO的抗傷害作用則不依賴于CO[3]。NP中CO和NO之間的相互關(guān)系十分復(fù)雜，仍需要進(jìn)一步研究。

相較MOR激動(dòng)劑而言，DOR激活后呼吸抑制和軀體依賴及耐受明顯減少[13]。既往研究顯示，糖尿病神經(jīng)病理性疼痛小鼠模型，皮下給予小劑量(0.5 mg/kg) DOR激動(dòng)劑DPDPE ([D-Pen(2), D-Pen(5)]-Enkephalin)同時(shí)腹腔注射大劑量(10 mg/kg) CORM-2或COPP可顯著增強(qiáng)DPDPE的鎮(zhèn)痛作用，而高劑量的DPDPE（5 mg/kg）與HO-1拮抗劑SnPP（tin protoporphyrin Ⅸ）合用，DPDPE的鎮(zhèn)痛作用完全被阻斷，充分說明HO-1參與調(diào)解DOR激動(dòng)劑的鎮(zhèn)痛作用[13]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示較Vehicle + sham組，DOR在Vehicle + SNI和COPP + SNI組的表達(dá)量均無明顯改變，NP中抑制NO-PKG通路會(huì)抑制嗎啡的外周鎮(zhèn)痛作用，但能增強(qiáng)DOR和CB2R激動(dòng)劑的鎮(zhèn)痛作用。DOR激活后緩解NP的主要機(jī)制是通過激活蛋白激酶C (protein kinase C, PKC)下調(diào)電壓門控型鈉通道[5]，可見MOR和DOR緩解NP的機(jī)制不同，但兩者間的具體聯(lián)系尚不清楚。

眾所周知，小膠質(zhì)細(xì)胞在慢性疼痛的發(fā)生發(fā)展中起到了重要作用。神經(jīng)損傷后小膠質(zhì)細(xì)胞顯著激活，并參與了NP的發(fā)生發(fā)展[14]。給予其活化抑制劑后可顯著減輕NP的癥狀[15]。有文獻(xiàn)顯示，小鼠神經(jīng)損傷模型中小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物CD11b/c表達(dá)增加，給予CORM-2或COPP后明顯減少[3]。神經(jīng)損傷后小膠質(zhì)細(xì)胞激活也可改變阿片藥物信號(hào)通路抑制嗎啡的鎮(zhèn)痛作用，但具體作用機(jī)制還不明確[5]。故可以推測(cè)HO-1對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用可能也是其發(fā)揮NP鎮(zhèn)痛作用機(jī)制之一。

綜上所述，SNI模型促進(jìn)大鼠產(chǎn)生神經(jīng)病理性疼痛后誘導(dǎo)脊髓HO-1表達(dá)上調(diào)。腹腔注射HO-1激動(dòng)劑COPP后促進(jìn)HO-1表達(dá)進(jìn)一步升高以緩解SNI模型大鼠的神經(jīng)病理性疼痛癥狀，HO-1/CO通路對(duì)阿片受體的調(diào)節(jié)作用是其重要機(jī)制之一。本研究在更深入闡明神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)病機(jī)制的同時(shí)，為治療神經(jīng)病理性疼痛提供新思路。

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HO-1 IN SPINAL CORD MEDIATES NEUROPATHIC PAIN IN RATS*

ZHANG Jie1,2,3, ZHI Yi-Bo2, GUO Wei-Bing2, CHENG Zhu-Qiang3, CHEN Chun-Long2, CHEN Hao-Fei3,ZHU Hong-Mei3, LIU Xiao-Ming3, LIU Qing-Zhen2, JIN Yi3△, LI Wei-Yan2△
(1Xuzhou Medical University, Jiangsu Key Laboratory of Anesthesiology＆Jiangsu Key Laboratory of Anesthesia and Analgesia Application Technology, Xuzhou 221002, China;2Anesthesiology of Jinling Hospital, Nanjing 210002, China;3Pain Medicine Center of Jinling Hospital, Nanjing 210002, China)

Objectives: To investigate the effects and possible mechanism of cobalt protoporphyrinⅨ(COPP), an inducible heme oxygenase agonist, on neuropathic pain (NP) by observing the alteration of expression and distribution of heme oxygenase-1 (HO-1) in the spinal cord of rats with sciatic nerve injury.Methods: Neuropathic pain was induced by the spared nerve injury (SNI). All male Sprague-Dawley rats were randomly assigned into 3 groups: Vehicle + Sham group, Vehicle + SNI group and COPP + SNI group.On the fi rst day after operation, Vehicle (1%DMSO, 10 ml/kg) was intraperitoneally injected in Vehicle + Sham group and Vehicle + SNI group, and COPP (0.1%, 10 mg/kg) was intraperitoneally injected in COPP + SNI group. The paw withdrawal threshold (PWT) was measured before surgery and on day 3,7,14 after surgery.The expression of HO-1, μ-opioid receptor (MOR) and δ-opioid receptor (DOR) in the ipsilateral L4-6lumbar segments of the spinal cord was analyzed by Western blotting on day 7 and 14 after surgery. Results: (1)At baseline, there was no signi fi cant difference of PWT among the three groups (P＞ 0.05). Compared with the Vehicle + Sham group, rats in the Vehicle + SNI group and SNI + COPP group showed signi fi cantly lower PWT from day 3 to 14 (P＜ 0.05). Compared with the Vehicle + SNI group, rats in the COPP+SNI group showed a signi fi cant improvement of PWT on day 7 and 14 after surgery (P＜ 0.05). (2) Compared with Vehicle+ Sham group, the expression of HO-1 in Vehicle+ SNI group was markedly increased (P＜ 0.05) on day 7 and 14;The expression of MOR and DOR were unaltered (P＞ 0.05); Compared with the Vehicle + SNI group, the expression of HO-1 and MOR increased signi fi cantly (P＜ 0.05) and DOR expression had no change (P＞ 0.05).Conclusion: Intraperitoneal injection of HO-1 agonist COPP reduced the mechanical allodynia of NP. The possible mechanism of these effects of COPP might be associated with the expression of opioid receptor.

Heme oxygenase-1; Neuropathic pain; Opioid receptor

10.3969/j.issn.1006-9852.2017.02.003

江蘇省自然科學(xué)基金面上研究項(xiàng)目（BK20141374）；南京總醫(yī)院院管課題（2015007）

△通訊作者 金毅 kimye@vip.163.com; 李偉彥 weiyanlee@sina.cn