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花生四烯酸在环氧化酶(cycloxygenases,COX)作用下合成前列腺素(prostaglandins,PGs).COX具有COX-1和COX-2两种亚型,COX-1是结构性酶,在其作用下合成胃、肾、卵巢和血小板中具有生理效应的PGs;COX-2是可诱导酶,在其作用下合成从炎症到肿瘤许多病理情况下的PGs.功能性的前列腺素包括PGD<,2>、PGE<,2>、PGF<,2α>和PGI<,2>四种类型,大多数的实验都选择大鼠脊髓集中中研究PGF<,2>.在基础条件下,小到中等大小的背根神经节(DRG)神经元中含有COX-1,在脊髓所有板层都可见到COX-2免疫反应阳性神经元,尤其存在于Ⅰ~Ⅱ层,也出现于Ⅲ~Ⅵ层和Ⅹ层以及运动神经元.细胞因子、脊髓损伤、外周急慢性炎症等因素可诱导COX-2在脊髓内的表达和PGs的释放.各种类型的PGs分别与脊髓神经元内的受体(包括DP和EP<,2>)和初级传入神经元内的受体(包括EP1、EP3、EP4和IP)结合发挥细胞内作用.PGs通过PKA-cAMP途径增强TTX不敏感Na<+>电流,抑制电压依赖性的K<+>电流,增加电压依赖性的Ca<2+>内流,同时也可引起兴奋性氨基酸、P物质(SP)、降钙素基因相关肽(CGRP)和一氧化氮(NO)的释放.反之,鞘内注射谷氨酸、SP和CGRP也引起PGs的释放.PGs对H+、缓激肽和辣椒素引起的膜电流和SP、CGRP的释放具有易化作用,从而增强了疼痛信息在脊髓内的传递.大鼠鞘内注射PGs可引起痛觉过敏和痛觉超敏.大多数的研究显示,疼痛与脊髓COX-2的诱导、PGs的释放增加具有一定的关系,从而说明脊髓是非甾体抗炎药(NSAIDS)发挥镇痛的作用位点.NSAI Ds除通过抑制COX,减少PGs的合成外,还可以增加细胞膜对K<+>的通透性,降低Cl-的通透性,从而引起细胞膜超极化的抑制核因子κB(NF-κB)的激活保护神经元免受谷氨酸的毒性作用.