甘國(guó)強(qiáng)，薛蓮

(1.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第十三師紅星醫(yī)院疼痛科，新疆哈密 839000；2.河南商丘市第一人民醫(yī)院疼痛科，河南商丘 476000)

抑郁癥是慢性腰痛患者的常見(jiàn)合并癥，抑郁情緒則可加重慢性腰痛的軀體癥狀和表現(xiàn)，影響患者病情、病程、治療療效和生活質(zhì)量[1]。抑郁和疼痛共病已得到臨床共識(shí)，但疼痛和抑郁共病的機(jī)制尚未完全闡明，目前的研究多集中于下丘腦-垂體-腎上腺軸和各種神經(jīng)遞質(zhì)，如5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、去甲腎上腺素、多巴胺、谷氨酸、腦神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、阿片類藥物、神經(jīng)炎癥因子等[2]，其中神經(jīng)炎癥和5-HT研究最為廣泛[3]。除5-HT外，腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-ɑ,TNF-ɑ)是啟動(dòng)炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵因子，與抑郁癥發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)；研究顯示，海馬TNF-ɑ可通過(guò)誘導(dǎo)吲哚胺2，3-雙加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)和抑制褪黑素，誘導(dǎo)疼痛發(fā)生[4]。氟西汀是選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑(selective serotonin reuptake inhibitors,SSRIs)，通過(guò)阻斷突觸前膜對(duì)5-HT的再攝取，延長(zhǎng)和增加5-HT作用時(shí)間，從而發(fā)揮抗抑郁效果[5]。本研究觀察了5-HT和TNF-ɑ與腰椎間盤突出癥大鼠模型疼痛和抑郁共病的關(guān)系及氟西汀治療的影響，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

SPF級(jí)雄性Wistar大鼠56只，體質(zhì)量280～320 g，購(gòu)自山東大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心，動(dòng)物許可證號(hào)：SCXK(魯)2019-0118，飼養(yǎng)于23～25℃、相對(duì)濕度45%～55%、晝/夜12 h節(jié)律環(huán)境中。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

氟西汀購(gòu)自愛(ài)必信(上海)生物科技有限公司，貨號(hào)：20180302，純度99%，規(guī)格：25 mg；大鼠TNF-ɑ、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法試劑盒購(gòu)自上海恪敏生物科技有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)儀器

IITC2390型電子測(cè)痛儀購(gòu)自Life Seienee Inc.。

1.4 動(dòng)物造模

大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，隨機(jī)分為對(duì)照組、假手術(shù)組、模型組、氟西汀組四組。動(dòng)物造模參考徐昕等[6]造模方法，腹腔注射水合氯醛麻醉，兩側(cè)髂嵴連續(xù)中點(diǎn)作縱形切口，鈍性分離椎旁肌肉組織，行右側(cè)L5下關(guān)節(jié)突、L6上關(guān)節(jié)突及L5半椎板切除術(shù)，暴露右側(cè)L5背根神經(jīng)節(jié)，于大鼠尾部作縱行切口，暴露2個(gè)椎間隙，取0.5 mg左右髓核組織，將其覆蓋于已顯露的L5背根神經(jīng)節(jié)處，注意不要造成機(jī)械壓迫。造模大鼠清醒后，采用PL-200型熱痛測(cè)試儀檢測(cè)大鼠雙后足熱痛反應(yīng)痛覺(jué)過(guò)敏現(xiàn)象，出現(xiàn)痛覺(jué)過(guò)敏現(xiàn)象提示造模成功。假手術(shù)組僅暴露右側(cè)L5背根神經(jīng)節(jié)。對(duì)照組不予以處理。

1.5 干預(yù)方法和觀察指標(biāo)

術(shù)后4周開(kāi)始，氟西汀組大鼠給予20 mg/kg氟西汀灌胃，2次/d。對(duì)照組、假手術(shù)組、模型組給予等量生理鹽水灌胃。術(shù)前、術(shù)后2周、4周、6周時(shí)，評(píng)估大鼠的機(jī)械縮爪閾值(mechanical withdrawal threshold,MWT)[7]和抑郁癥行為[8](糖水偏愛(ài)實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)和曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn))。末次給藥完畢、檢測(cè)完行為學(xué)實(shí)驗(yàn)后，腹腔注射10%水合氯醛麻醉，斷頭處死，取大鼠海馬組織，采用ELISA法檢測(cè)海馬和前額葉皮質(zhì)TNF-ɑ和5-HT水平。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 不同時(shí)間大鼠MWT閾值比較

術(shù)前四組大鼠MWT閾值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；術(shù)后2周、4周、6周時(shí)，模型組和氟西汀組大鼠MWT閾值均顯著低于對(duì)照組和假手術(shù)組(P<0.05)，但模型組和氟西汀組差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；術(shù)后6周時(shí)，氟西汀組MWT閾值顯著高于模型組(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 不同時(shí)間大鼠模型的MWT閾值比較

2.2 不同時(shí)間大鼠抑郁行為比較

術(shù)前四組大鼠的糖水偏愛(ài)率、漂浮不動(dòng)時(shí)間、穿越格子數(shù)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。術(shù)后2周、4周、6周時(shí)，模型組和氟西汀組糖水偏愛(ài)率、穿越格子數(shù)顯著低于對(duì)照組和假手術(shù)組(P<0.05)、漂浮不動(dòng)時(shí)間顯著高于對(duì)照組和模型組(P<0.05)，但模型組和氟西汀組差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；術(shù)后6周時(shí)，氟西汀組糖水偏愛(ài)率和穿越格子數(shù)顯著高于模型組，漂浮不動(dòng)時(shí)間顯著低于模型組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 不同時(shí)間大鼠模型的抑郁行為比較

2.3 大鼠腦組織TNF-ɑ和5-HT水平比較

對(duì)照組和假手術(shù)組的前額葉和海馬組織TNF-ɑ和5-HT水平差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；模型組和氟西汀組的前額葉和海馬組織TNF-ɑ水平均顯著高于對(duì)照組和假手術(shù)組(P<0.05)，5-HT水平均顯著低于對(duì)照組和假手術(shù)組(P<0.05)；氟西汀組前額葉和海馬組織TNF-ɑ水平均顯著低于模型組(P<0.05)，5-HT水平均顯著高于模型組(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 各組大鼠腦組織TNF-ɑ和5-HT水平比較

3 討論

腰椎間盤突出癥是慢性腰痛的最常見(jiàn)病因之一，流行病學(xué)調(diào)查顯示，慢性腰痛患者抑郁發(fā)病率明顯高于正常人群，但目前腰椎間盤突出癥患者合并抑郁癥狀的機(jī)制尚未完全闡明[9]。本研究顯示，腰椎間盤突出癥模型大鼠造模術(shù)后表現(xiàn)為持續(xù)的疼痛，大鼠在糖水偏愛(ài)率、漂浮不動(dòng)時(shí)間、穿越格子數(shù)等測(cè)試中表現(xiàn)為持續(xù)的抑郁行為，持續(xù)至術(shù)后6周，與持續(xù)性疼痛所致抑郁行為一致。

脊髓內(nèi)神經(jīng)病理疼痛通過(guò)上行通路將傷害性信號(hào)傳遞至丘腦，整個(gè)過(guò)程機(jī)制復(fù)雜，海馬作為情緒事件、情感、注意疼痛和學(xué)習(xí)相關(guān)的重要器官，其神經(jīng)化學(xué)和形態(tài)學(xué)改變?cè)谔弁春鸵钟艄膊〉陌l(fā)病發(fā)揮重要作用[10]。研究顯示，持續(xù)性疼痛作為慢性應(yīng)激源可引發(fā)中樞性促炎癥因子上調(diào)，并通過(guò)氧化應(yīng)激、IDO激活等途徑進(jìn)一步誘導(dǎo)慢性神經(jīng)炎癥，導(dǎo)致抑郁癥行為[11]。抑郁癥行為可激活傳入自主神經(jīng)系統(tǒng)，降低海馬5-HT水平，誘導(dǎo)持續(xù)慢性疼痛，形成惡性循環(huán)[12]。本研究顯示，與疼痛和抑郁行為改變一致，慢性疼痛大鼠海馬和前額葉TNF-ɑ水平升高、5-HT水平降低，提示5-HT水平下調(diào)和慢性神經(jīng)炎癥在疼痛和抑郁的共病中發(fā)揮關(guān)鍵作用，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行為和生化改變符合疼痛和抑郁共病的特點(diǎn)。

既往研究顯示，SSRIs通過(guò)抑制5-HT再攝取減輕神經(jīng)炎癥，上調(diào)5-HT水平可減少中樞神經(jīng)線粒體功能障礙和改善抑郁行為[13]。本研究顯示，氟西汀可增加腦組織5-HT水平和降低TNF-ɑ表達(dá)，抑郁癥行為學(xué)表現(xiàn)顯示，氟西汀組大鼠抑郁癥行為較模型組改善，與既往研究中氟西汀部分通過(guò)抗炎作用改善抑郁行為一致[14]。本研究顯示，氟西汀可改善腰椎間盤突出動(dòng)物模型MWT水平，提示氟西汀可改善腰椎間盤突出癥大鼠模型的疼痛水平。氟西汀鎮(zhèn)痛的機(jī)制目前尚存在爭(zhēng)議，目前主要集中于5-HT和阿片能系統(tǒng)。有學(xué)者認(rèn)為，氟西汀可能通過(guò)阿片能系統(tǒng)介導(dǎo)鎮(zhèn)痛效應(yīng)，但氟西汀對(duì)阿片受體的結(jié)合親和力很低，可能無(wú)法發(fā)揮直接阿片能活性，因此對(duì)氟西汀鎮(zhèn)痛的研究多集中于5-HT途徑[15]。有研究顯示，氟西汀可能通過(guò)增加5-HT進(jìn)而抑制感覺(jué)和情感疼痛成分，從而發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用[16]。氟西汀對(duì)多數(shù)炎癥性疼痛具有鎮(zhèn)痛作用，研究顯示，氟西汀對(duì)炎癥性疼痛的抑制效果可能并非直接作用于痛覺(jué)感受器，而是源于其內(nèi)在的抗炎活性[17]。本研究中，氟西汀干預(yù)后動(dòng)物模型海馬和前額葉皮質(zhì)5-HT升高和TNF-ɑ降低，結(jié)合上述研究的結(jié)論綜合考慮，筆者認(rèn)為氟西汀干預(yù)腰椎間盤突出癥模型疼痛的機(jī)制可能與改善腦組織5-HT和TNF-ɑ水平相關(guān)。

綜上所述，本研究顯示，腰椎間盤突出癥動(dòng)物模型存在抑郁和疼痛共病的表現(xiàn)，氟西汀可通過(guò)改善腦組織5-HT和TNF-ɑ水平改善抑郁和疼痛表現(xiàn)，為腰椎間盤突出癥疼痛和抑郁共病的治療提供了理論基礎(chǔ)。