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研究背景
术后疼痛是最常见的手术并发症之一，现今已有多种镇痛药物和技术广泛应用于围术期，但阿片类药物仍是对抗术后疼痛的最强药物。越来越多的证据表明，阿片药物在治疗疼痛的过程中，也会产生阿片诱发的痛觉敏化(opioid-induced hyperalgesia, OIH)。关于OIH的机制，国内外在动物模型及临床病例研究中均主要着眼于药物芬太尼和瑞芬太尼。而对于国内术后镇痛普遍使用的舒芬太尼的研究却寥寥无几，但在临床实践中，舒芬太尼发生痛觉敏化的几率并不低，且其机制不清，是临床上亟待解决的关键问题。
有研究认为阿片类药物可致脊髓水平内源性强啡肽高表达，可促进初级传入纤维兴奋性神经递质如谷氨酸和降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide, CGRP)等合成释放增多，从而诱发痛觉敏化。强啡肽是κ受体(κopioidreceptor,KOR)的强激动剂，与KOR结合后激活受体并使其磷酸化。舒芬太尼是高选择性μ受体激动剂(μopioidreceptor,MOR)，可通过cAMP(cyclic adenosine monophosphate)第二信使通路直接促进强啡肽的释放，而这与其导致的急慢性不良反应相关。地佐辛为阿片受体激动-拮抗剂，过去大多认为地佐辛对κ受体起激动作用，而最近研究表明，地佐辛是κ受体拮抗剂，非激动剂。舒芬太尼与地佐辛配伍用于临床术后镇痛一直饱受争议，而今，对地佐辛药理特性的新发现让我们对地佐辛与舒芬太尼的配伍策略有了新解读。因此，我们提出猜想：舒芬太尼暴露致脊髓强啡肽表达上调，后者作用于KOR促进兴奋性神经递质释放；地佐辛通过竞争性拮抗KOR，从而抑制兴奋性神经递质释放，减轻舒芬太尼诱发的痛觉敏化。
本课题在小鼠急性术后疼痛模型上应用舒芬太尼诱发OIH，通过机械痛阈值的测定，探究地佐辛能否减轻舒芬太尼导致的痛觉敏化；应用分子生物学方法检测相应节段脊髓的强啡肽、兴奋性神经递质、KOR、p-KOR等物质的水平，探究地佐辛在抑制舒芬太尼诱发的痛觉敏化中的作用机制。本课题有望从新的角度解读地佐辛对痛觉敏化的作用，为临床上地佐辛与舒芬太尼的配伍提供支持证据。
研究方法和结果
方法：1.将50只成年雄性C57BL/6小鼠随机分成control组，PI+NS组，PI+S组，PI+D组和PI+D+S组，每组10只。给药方式如下：control组：皮下注射NS5次；PI+NS组：皮下注射NS5次；PI+S组：皮下注射NS1次，再注射舒芬太尼(10μg/kg/次)4次；PI+D组：皮下注射地佐辛(5 mg/kg)1次，再注射NS4次；PI+D+S组：皮下注射地佐辛(5 mg/kg)1次，再注射舒芬太尼(10μg/kg/次)4次。每次皮下给药间隔15min。PI+NS组，PI+S组，PI+D组和PI+D+S组最后一次皮下给药前建立小鼠足底切口痛模型(plantar incision, PI)。2.分别在术前(-3d~-1d)和术后1h、2h、4h、6h、1d、2d和3d进行机械缩爪阈值(mechanical paw withdrawal threshold, MPWT)测试，采用WesternBlotting和Immunofluorescence检测术后3d小鼠脊髓腰膨大组织内前强啡肽(prodynorphin, PDYN)，强啡肽A(dynorphin A, Dyn A)，CGRP，2型囊泡膜谷氨酸转运体(vesicular glutamate transporter 2, VGLUT2)，磷酸化κ受体(phosphorylatedκopioidreceptor,p-KOR)和KOR的表达水平。
结果：1.行为学结果：与control组相比，PI+NS组小鼠术后1hMPWT开始明显下降(p<0.05)，持续至术后第3d(p<0.05)；与PI+NS组相比，PI+S组小鼠术后第6h至术后3dMPWT显著下降(p<0.05)；与PI+D组相比，PI+D+S组小鼠MPWT在术后1h至术后4h升高(p<0.05)，术后6h至术后3d无显著差异(p>0.05)；而与PI+S组相比，PI+D+S组小鼠术后第4h至术后3dMPWT显著升高(p<0.05)。2.分子水平检测结果：WesternBlotting和Immunofluorescence检测小鼠术后第3d脊髓腰膨大组织。与control组相比，PI+NS组小鼠PDYN、DynA、VGLUT2和p-KOR蛋白表达增多(p<0.05)；与PI+NS组相比，PI+S组小鼠PDYN、DynA、CGRP、VGLUT2和p-KOR表达显著上调(p<0.05)；与PI+S组相比，PI+D+S组小鼠PDYN、DynA、CGRP、VGLUT2和p-KOR表达显著下调(p<0.05)。各组小鼠KOR表达水平无显著差异(p>0.05)。
研究结论
本研究观察围术期舒芬太尼暴露诱发痛觉敏化的过程并检测了小鼠脊髓内PDYN、DynA、CGRP、VGLUT2、p-KOR和KOR的表达水平，证实OIH发生伴有脊髓强啡肽/兴奋性神经递质上调，从而导致机体对外周伤害性刺激更敏感，表现为痛觉敏化。地佐辛可抑制舒芬太尼诱发的强啡肽/兴奋性神经递质表达，减轻舒芬太尼诱发的痛觉敏化，此效应可能是通过脊髓KOR起作用。
术后疼痛是最常见的手术并发症之一，现今已有多种镇痛药物和技术广泛应用于围术期，但阿片类药物仍是对抗术后疼痛的最强药物。越来越多的证据表明，阿片药物在治疗疼痛的过程中，也会产生阿片诱发的痛觉敏化(opioid-induced hyperalgesia, OIH)。关于OIH的机制，国内外在动物模型及临床病例研究中均主要着眼于药物芬太尼和瑞芬太尼。而对于国内术后镇痛普遍使用的舒芬太尼的研究却寥寥无几，但在临床实践中，舒芬太尼发生痛觉敏化的几率并不低，且其机制不清，是临床上亟待解决的关键问题。
有研究认为阿片类药物可致脊髓水平内源性强啡肽高表达，可促进初级传入纤维兴奋性神经递质如谷氨酸和降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide, CGRP)等合成释放增多，从而诱发痛觉敏化。强啡肽是κ受体(κopioidreceptor,KOR)的强激动剂，与KOR结合后激活受体并使其磷酸化。舒芬太尼是高选择性μ受体激动剂(μopioidreceptor,MOR)，可通过cAMP(cyclic adenosine monophosphate)第二信使通路直接促进强啡肽的释放，而这与其导致的急慢性不良反应相关。地佐辛为阿片受体激动-拮抗剂，过去大多认为地佐辛对κ受体起激动作用，而最近研究表明，地佐辛是κ受体拮抗剂，非激动剂。舒芬太尼与地佐辛配伍用于临床术后镇痛一直饱受争议，而今，对地佐辛药理特性的新发现让我们对地佐辛与舒芬太尼的配伍策略有了新解读。因此，我们提出猜想：舒芬太尼暴露致脊髓强啡肽表达上调，后者作用于KOR促进兴奋性神经递质释放；地佐辛通过竞争性拮抗KOR，从而抑制兴奋性神经递质释放，减轻舒芬太尼诱发的痛觉敏化。
本课题在小鼠急性术后疼痛模型上应用舒芬太尼诱发OIH，通过机械痛阈值的测定，探究地佐辛能否减轻舒芬太尼导致的痛觉敏化；应用分子生物学方法检测相应节段脊髓的强啡肽、兴奋性神经递质、KOR、p-KOR等物质的水平，探究地佐辛在抑制舒芬太尼诱发的痛觉敏化中的作用机制。本课题有望从新的角度解读地佐辛对痛觉敏化的作用，为临床上地佐辛与舒芬太尼的配伍提供支持证据。
研究方法和结果
方法：1.将50只成年雄性C57BL/6小鼠随机分成control组，PI+NS组，PI+S组，PI+D组和PI+D+S组，每组10只。给药方式如下：control组：皮下注射NS5次；PI+NS组：皮下注射NS5次；PI+S组：皮下注射NS1次，再注射舒芬太尼(10μg/kg/次)4次；PI+D组：皮下注射地佐辛(5 mg/kg)1次，再注射NS4次；PI+D+S组：皮下注射地佐辛(5 mg/kg)1次，再注射舒芬太尼(10μg/kg/次)4次。每次皮下给药间隔15min。PI+NS组，PI+S组，PI+D组和PI+D+S组最后一次皮下给药前建立小鼠足底切口痛模型(plantar incision, PI)。2.分别在术前(-3d~-1d)和术后1h、2h、4h、6h、1d、2d和3d进行机械缩爪阈值(mechanical paw withdrawal threshold, MPWT)测试，采用WesternBlotting和Immunofluorescence检测术后3d小鼠脊髓腰膨大组织内前强啡肽(prodynorphin, PDYN)，强啡肽A(dynorphin A, Dyn A)，CGRP，2型囊泡膜谷氨酸转运体(vesicular glutamate transporter 2, VGLUT2)，磷酸化κ受体(phosphorylatedκopioidreceptor,p-KOR)和KOR的表达水平。
结果：1.行为学结果：与control组相比，PI+NS组小鼠术后1hMPWT开始明显下降(p<0.05)，持续至术后第3d(p<0.05)；与PI+NS组相比，PI+S组小鼠术后第6h至术后3dMPWT显著下降(p<0.05)；与PI+D组相比，PI+D+S组小鼠MPWT在术后1h至术后4h升高(p<0.05)，术后6h至术后3d无显著差异(p>0.05)；而与PI+S组相比，PI+D+S组小鼠术后第4h至术后3dMPWT显著升高(p<0.05)。2.分子水平检测结果：WesternBlotting和Immunofluorescence检测小鼠术后第3d脊髓腰膨大组织。与control组相比，PI+NS组小鼠PDYN、DynA、VGLUT2和p-KOR蛋白表达增多(p<0.05)；与PI+NS组相比，PI+S组小鼠PDYN、DynA、CGRP、VGLUT2和p-KOR表达显著上调(p<0.05)；与PI+S组相比，PI+D+S组小鼠PDYN、DynA、CGRP、VGLUT2和p-KOR表达显著下调(p<0.05)。各组小鼠KOR表达水平无显著差异(p>0.05)。
研究结论
本研究观察围术期舒芬太尼暴露诱发痛觉敏化的过程并检测了小鼠脊髓内PDYN、DynA、CGRP、VGLUT2、p-KOR和KOR的表达水平，证实OIH发生伴有脊髓强啡肽/兴奋性神经递质上调，从而导致机体对外周伤害性刺激更敏感，表现为痛觉敏化。地佐辛可抑制舒芬太尼诱发的强啡肽/兴奋性神经递质表达，减轻舒芬太尼诱发的痛觉敏化，此效应可能是通过脊髓KOR起作用。