鄭孝振,韓簫笛,宋俊杰,毛姍姍,白明松,洪道先
(河南大學第一附屬醫(yī)院麻醉科,河南 鄭州 475000)
N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA)為細胞內(nèi)的重要信號轉(zhuǎn)導分子,細胞中分布廣泛,生物學功能復雜。當外周神經(jīng)發(fā)生損傷后,脊神經(jīng)纖維會釋放出大量的降鈣素基因相關(guān)肽和興奮性氨基酸[1-2],通過激活脊髓背角神經(jīng)元的突觸后膜,產(chǎn)生快速的突觸電位,從而解除NMDA受體上的壓力,激活NMDA受體,開放鈣離子,進一步增加NMDA受體的數(shù)量,增強突觸后神經(jīng)元的興奮性。有研究報告表明,舒芬太尼可有效緩解神經(jīng)病理性疼痛程度[3-4]。本研究旨在評價鞘內(nèi)注射舒芬太尼對神經(jīng)性痛大鼠脊髓背角內(nèi)NMDA受體表達的影響,為舒芬太尼在慢性神經(jīng)痛中的應用途徑、劑量以及效果提供參考依據(jù)[5]。
選取健康清潔級成年雄性SD大鼠,購自上海生工動物實驗中心,體質(zhì)量200~250 g,自由進食,溫度22℃~25℃,濕度55%左右,晝夜比1︰1,適應環(huán)境1周后進行實驗分組。隨機選擇5只作為空白對照組,其余大鼠制備慢性坐骨神經(jīng)損傷模型,造模成功后隨機分為模型組和觀察組,各15只。
大鼠經(jīng)腹腔注射戊巴比妥鈉(40 mg/kg)麻醉,側(cè)臥位固定,距股骨下1 cm沿股骨走形切開皮膚,鈍性分離充分顯露右側(cè)坐骨神經(jīng)和周圍組織,游離主干分叉以前約8 mm,含鉻羊腸線在神經(jīng)起始點2 mm處將坐骨神經(jīng)結(jié)扎4道,每道相隔1 mm,局部生理鹽水沖洗,間斷縫合皮下組織。以大鼠出現(xiàn)縮足、舔尾等行為,疼痛陽性反應為建模成功。
觀察組鞘內(nèi)注射舒芬太尼1 μg+氯化鈉注射液稀釋至10 μL,模型組注射等量0.9%氯化鈉注射液;分別于造模后即刻、3 d和5 d評價運動功能,熱縮足反射潛伏期法(TWL)檢測疼痛閾值,免疫組化染色法檢測脊髓背角NMDA受體陽性表達。
建模后2 h大鼠吸入異氟烷麻醉,俯臥位固定,選取L3~L4間隙為切口位置,縱形切口長度3 cm,鈍性分離肌肉組織,顯露L3~L4脊突間隙;利用25 G針穿刺黃韌帶和硬脊膜,待腦脊液流出視為穿刺成功。將導管經(jīng)硬脊膜口緩慢插入8 cm,開口端固定于L1~L2,另一端經(jīng)皮下隧道在頸背部引出,外露2 cm將導管口夾閉并固定。待大鼠麻醉失效后,微量注射10 μL舒芬太尼或0.9%氯化鈉注射液,以10 s內(nèi)雙肢出現(xiàn)無法負重、無逃避反應且20 min可恢復為注射成功。
1.5.1 運動功能評分:0分為運動功能無改變,可以正常行走;1分為運動輕度受限,足底刺激可出現(xiàn)正??s爪反應;2分為自主運動能力減低,中度運動受限;3分為自主活動完全受限,無法行走。
1.5.2 疼痛閾值檢測:把大鼠放在有機玻璃箱中,置于玻璃板上,適應30 min后,采用紅外線光束照射大鼠術(shù)側(cè)足底中部,至大鼠表現(xiàn)逃避性行為終止,熱刺激基礎強度設定10 s,自動切斷時間設定20 s,每只大鼠測量5次,間隔時間5 min,取平均值。
1.5.3 免疫組化染色法:常規(guī)制作脊髓背角組織切片,厚度5 μm,經(jīng)脫蠟、水化,抗原修復和封閉后;滴加兔抗鼠NMDA受體單克隆抗體一抗(江蘇碧云天科技有限公司,工作濃度1︰2000),置于濕盒內(nèi)4℃孵育過夜,磷酸鹽緩沖液(PBS)洗滌;滴加羊抗兔IgG多克隆抗體二抗(江蘇碧云天科技有限公司,工作濃度1︰500),置于濕盒中27℃孵育20 min;滴加辣根酶標記鏈霉卵白素工作液(江蘇碧云天科技有限公司),置于濕盒中27℃孵育20 min,PBS振蕩洗滌5 min×3次;DAB顯色、復染、透明、中性樹膠封片、光學顯微鏡下觀察。結(jié)果判定:采用半定量法,依據(jù)染色強度和染色細胞所占比率;以胞漿或胞核黃染至深棕色為陽性,染色強度中無陽性染色為0分,弱染色為1分,中等強度染色為2分,強染色為3分;陽性細胞數(shù)比率≤5%為0分,6%~25%為1分,26%~50%為2分,51%~75%為3分,>75%為4分;兩項乘積0~3分為陰性,4~12分為陽性。
造模后即刻模型組和觀察組大鼠的運動功能評分高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);觀察組3 d和5 d運動功能評分逐漸下降,顯著低于造模后即刻,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);模型組不同時間變化差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 運動功能評分比較
造模后即刻模型組和觀察組大鼠的疼痛閾值較對照組降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);觀察組3 d和5 d的疼痛閾值較造模后即刻逐漸升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);模型組不同時間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
表2 疼痛閾值的比較
造模后即刻模型組和觀察組大鼠脊髓背角NMDA受體陽性表達高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);觀察組3 d和5 d陽性表達較造模后即刻逐漸降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);模型組不同時間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3
表3 脊髓背角NMDA受體陽性表達比較
本實驗采用大鼠作為研究對象,大鼠選擇性神經(jīng)損傷模型(SNI)引起的神經(jīng)損傷程度穩(wěn)定,且重復性好,誘發(fā)行為表現(xiàn)更加持久,損傷傳入神經(jīng)元,能夠模擬臨床上神經(jīng)病理性疼痛的特征,是一種較為穩(wěn)定的大鼠模型。本研究探討舒芬太尼減輕神經(jīng)病理性疼痛的機制,選擇術(shù)后各個時間點進行觀察,結(jié)果發(fā)現(xiàn),造模后即刻模型組和觀察組大鼠的疼痛閾值較對照組明顯降低;觀察組3 d和5 d的疼痛閾值較造模后即刻顯著升高,差異顯著;模型組不同時間點的疼痛閾值比較差異無統(tǒng)計學意義。說明鞘內(nèi)注射舒芬太尼對神經(jīng)性痛大鼠的痛覺有顯著改善作用,可減輕神經(jīng)疼痛。造模后即刻模型組和觀察組大鼠的運動功能評分顯著高于對照組;觀察組3 d和5 d運動功能評分逐漸下降,顯著低于造模后即刻;模型組不同時間點的運動功能評分比較差異無統(tǒng)計學意義。說明舒芬太尼可以在減輕大鼠神經(jīng)痛的同時,恢復大鼠的運動功能。造模后即刻模型組和觀察組大鼠脊髓背角NMDA受體陽性表達顯著高于對照組;觀察組3 d和5 d陽性表達較造模后即刻逐漸降低,差異顯著。說明建模后大鼠脊髓背角NMDA受體量及陽性表達量增加,使用舒芬太尼后可降低大鼠脊髓背角NMDA的陽性表達,可能是通過抑制降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)激活和NMDA釋放有關(guān)。大鼠發(fā)生神經(jīng)痛后,導致CGRP表達和脊髓背角神經(jīng)元NMDA受體上調(diào),提示這兩種受體均參與了神經(jīng)病理性疼痛的維持和形成。舒芬太尼可通過下調(diào)這兩種受體的表達,來減輕疼痛感,但具體作用機制需要進一步研究討論。
綜上所述,鞘內(nèi)注射舒芬太尼可減少神經(jīng)痛大鼠脊髓背角NMDA受體的表達,減輕疼痛感,增強運動能力。該研究的創(chuàng)新點在于為舒芬太尼在慢性神經(jīng)痛中的應用途徑以及效果提供參考依據(jù),但是未能深入分析舒芬太尼對NMDA受體不同亞型的表達水平及作用效應,觀察時間有限,舒芬太尼對慢性神經(jīng)痛的遠期干預效果還需要進一步驗證。