大鼠CFA炎症模型中MCP-1对疼痛产生及维持的作用

摘要

组织损伤诱导产生的炎性疼痛的治疗是临床上的一个难题，对其产生机制的全面深入的研究是开发更为有效治疗方案的重要组成部分。经过这些年的研究积累，人们已发现有许多机制参与了炎性疼痛的产生及维持过程，细胞因子特别是趋化因子在慢性疼痛中的作用近几年来受到了越来越多的重视，但趋化因子在炎性疼痛中发挥什么样的作用还有待进一步研究。我们在完全弗氏佐剂(Freund's adjuvant，complete，CFA)诱导产生的炎性疼痛大鼠模型(CFA炎性大鼠)中发现，单核细胞趋化因子-1(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)及其受体CCR2在DRG痛觉神经元中的表达升高，并可直接兴奋DRG痛觉神经元；另外，已有的研究表明MCP-1的作用位点不仅在外周痛觉感受器，还可能作用在脊髓水平，这可能是炎性疼痛长时间维持、反复发作的重要原因，因此我们在研究MCP-1/CCR2信号系统直接兴奋外周DRG痛觉神经元的基础上，又进一步研究了MCP-1对脊髓后角胶状质层(substantia gelatinosa,SG)神经元突触传递过程的调节作用。我们的研究为寻找炎性疼痛的临床治疗提供了新的作用靶点。
　　 主要研究结果如下：
　　 一、MCP-1对CFA炎性大鼠痛觉行为的易化作用
　　 1.行为学实验研究结果表明，足底注射MCP-1能引起CFA炎性大鼠的自发性疼痛行为增强并能易化机械性痛觉过敏，表现为足底注射MCP-1后，大鼠由于疼痛产生的自发性后脚悬空时间增长，而且在自发性疼痛行为消失后，其对机械刺激的反应阈值降低。
　　 二、CFA炎性大鼠DRG中MCP-1及CCR2的表达量升高
　　 1.荧光实时定量PCR(Real-time PCR)研究结果表明，CFA炎性大鼠DRG组织中MCP-1的mRNA表达量升高。
　　 2.Western blot技术研究结果表明，CFA炎性大鼠DRG神经元中CCR2蛋白表达量升高。
　　 三、MCP-1直接兴奋CFA炎性大鼠DRG痛觉神经元
　　 1.单细胞全细胞膜片钳技术研究结果表明，在MCP-1作用1min后能增强CFA炎性大鼠DRG痛觉神经元的兴奋性，表现为神经元的去极化，可诱发动作电位产生的阈电流阈值降低，以及相同电流刺激产生的动作电位数目增加；进一步研究发现MCP-1能够增大DRG痛觉神经元TTX-S(TTX-sensitive)钠电流的幅度，并使TTX-S钠电流激活曲线左移，对TTX-R(TTX-resistant)钠电流和钾电流没有调节作用。
　　 四、MCP-1增强正常大鼠脊髓后角痛觉信息传递
　　 1.行为学实验结果表明，正常大鼠鞘内注射MCP-1可直接诱导产生疼痛行为。
　　 2.脊髓片全细胞膜片钳记录结果表明，MCP-1能增强距常大鼠脊髓后角胶状质层神经元自发兴奋性突触后电流(spontaneous EPSCs)并减弱自发抑制性突触后电流(spontaneous IPSCs)，进一步研究发现，MCP-1的这一作用是通过增强AMPA和NMDA电流并抑制GABA电流实现的。
　　 综上所述，我们通过研究MCP-1/CCR2信号系统对CFA炎性大鼠的外周DRG痛觉神经元和正常大鼠脊髓后角胶状质层神经元痛觉信号传导的调节作用，表明在炎性疼痛中，MCP-1/CCR2信号系统通过增强外周DRG痛觉神经元的兴奋性，在疼痛的产生过程中发挥了重要作用；而该信号系统能够通过增强正常大鼠脊髓后角胶状质层神经元兴奋性突触传递，减弱抑制性突触传递，并可直接诱导产生疼痛行为，提示MCP-1/CCR2信号系统在脊髓水平对炎性疼痛的长时间维持也有一定的调节作用。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:缩略词表

声明

一、前言

二、材料与方法

(一)实验材料

1.主要试剂

2.实验仪器设备

3.试剂配制

4.实验动物

(二)实验方法

1.CFA炎性疼痛模型的建立

2.动物行为测试

3.Real-time PCR技术

4.蛋白质的提取和Western blot技术

5.背根神经节细胞分离及培养

6.全细胞膜片钳记录

7.脊髓横切片技术

8.脊髓横切片膜片钳记录

9.鞘内支管手术

10.统计学处理

三、实验结果

(一)MCP-1易化CFA大鼠疼痛行为

(二)CFA大鼠DRG中MCP-1及CCR2表达量增加

(三)MCP-1增强CFA大鼠DRG痛觉神经元兴奋性

(四)MCP1增强CFA大鼠DRG神经元TTXS钠电流幅度并左移激活曲线

(五)正常大鼠鞘内注射MCP-1诱导产生疼痛行为

(六)MCP-1增强正常大鼠脊髓后角兴奋性突触传递并增强AMPA和NMDA电流

(七)MCP-1抑制正常大鼠脊髓后角抑制性突触传递并减小GABA电流

四、讨论

(一)MCP-1对CFA大鼠痛觉行为的易化作用

(二)MCP-1增强CFA大鼠DRG痛觉神经元的兴奋性

(三)正常大鼠鞘内注射MCP-1后痛觉行为的变化

(四)MCP-1对脊髓后角胶状质层神经元突触传递效能的调控

五、结论

参考文献

综述 中枢敏感化与痛觉过敏

致谢