目的:疼痛是指使人在精神上感觉到不愉快的感受,且有急慢性之分。如果疼痛是由于疾病,药物等多种因素损害了神经系统（包括外周神经系统和中枢神经系统）而导致神经功能紊乱,这就是我们常说的神经病理性疼痛。神经病理性疼痛延续的时程较长,对病人身心的危害及产生的痛苦更大。神经病理性疼痛一般表现为一系列综合症,它有其多样性,可表现为多种性质的疼痛,或疼痛阈值的变化;也有其复杂性,可以表现为感觉障碍,也可以表现为运动障碍。而其多样性和复杂性正是由于其产生机理的复杂性。目前的研究还不能完全明了其发病机制,所以更加缺乏针对其有效的治疗策略和手段,让病人承受机体痛苦的同时还要承受精神上的折磨,大大降低工作效率和生活质量。同时,又因为其治疗的复杂和艰难,给病人及家属带来精神负担和经济负荷的同时也给社会增添了巨大的压力,尤其是卫生资源和人力资源。而且在病人加重陪护人员的负担的同时,对其也是一种精神上的负担,由此可以形成一个恶性循环,导致更多的精神痛苦和机体痛苦。自从1988年AQP（aquaporin）家族被首次发现以来,作为水分子的疏导者和控制者,越来越多的科学家意识到了它的重要性,对它的认识也越来越深刻。神经水肿是神经损伤后最重要的表现之一,并且妨碍神经恢复其自身功能的过程。近年来对AQP4的研究更是受到了广泛的重视,尤其是在神经学科方面。随着研究的深入,逐渐发现AQP4在水平衡以外也具有诸多方面的功能。比如AQP4可以调节星形胶质细胞的结构及功能,同时也可以刺激其迁移过程。此外还会作用于星形胶质细胞的自发的或继发的增殖以及受损伤后形成瘢痕的过程。还能够上调或下调神经系统兴奋的阈值。而且有大量文献显示,AQP4在复杂的神经调控激素的分泌过程中发挥其作用。一直以来我们就发现了一个现象,就是在中枢神经系统中,其内的胶质细胞的数量大大超过了神经元,但是发挥的生理功能至今还了解的远远不如神经元,它们不会执行传递信息（当然是传统意义上的）的职能,起到的都是次要作用,而首位职能的执行者还是神经元。所以,我们一直认为疼痛也只是神经元负责的。但许多研究表明,之前的理论并不能解释所有的疼痛产生机制,这就促使众多科学家更加深入的去研究疼痛领域,他们发现,胶质细胞不是像一名看客一样充当路人的角色,而是参与其中,并且起到了非常重要的作用,神经元的诸多作用可以被胶质细胞所左右。而在诸多胶质细胞中,星形胶质细胞更加具有代表性,目前很多研究阐明,活化了的胶质细胞是整个神经性疼痛过程中的重要一环,如果没有它的参与,整个过程就无法有序的展开。也就是说,如果我们能明确与神经病理性疼痛相关的细胞是如何发挥作用的,那么对研究来源于神经受损的疼痛来说将是一次重大的发现和突破。胶质细胞的被激活也是一个非常复杂的过程,星形胶质细胞拥有众多受体和离子通道,这些受体有些可以受到损伤的神经元所释放的白介素-1等炎性介质的激活;有些可以被受损凋亡的神经元降解产物激活;这些都是星形胶质细胞受到刺激后活化的重要过程,还有一些受体可以改变星形胶质细胞的兴奋阈值,间接参与其活化的过程。而一系列离子通道,能够更改细胞膜两侧相关离子的比例,从而产生对各种神经递质的反应。这一系列离子通道和众多受体受到激活,并不是简简单单的单独排列,而是需要一个完备的信息体系,这个体系的构建需要一个桥梁,把众多相关因素联系起来,信号传导通路恰恰就具备这种能力。丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）具有强大的传递细胞内信息的功能,MAPKs包含了一系列成员,如细胞外调节激酶（extracellular signal-regulated kinase,ERK）,c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase,JNK）和p38信号通路,可以应用各自不同的方式,将来自细胞外的复杂的各种刺激变换为各种相应的细胞内信号传递形式,并引起进一步的反应,比如增殖和分化等等[1]。以往的研究显示,在神经结构的可塑性的发生,发展以及持续的复杂过程中,MAPKs的活化都起到了至关重要的作用[2]。近年来对AQP4的研究及报道主要集中在脑部,而对其在脊髓尤其是脊神经节的功能研究较少;AQP4以及MAPK通路在胶质细胞被激活过程及细胞类介质表达过程都有探讨,然而如果是外周神经的受损,关于AQP4和MAPK信号的磷酸化的关联性仍不清楚,对ERK,JNK,p38信号通路的具体研究更少。本课题通过坐骨神经慢性压迫性损伤模型,应用动物行为学、免疫荧光等多种方法,从感觉、运动、蛋白表达、炎症因子等方面,对周围神经损伤后AQP4和MAPK信号通路的激活之间的关联性等问题做了系统的探讨,为外周神经受到损伤后的临床阶段处理提供可供参考的理论基础。研究方法:动物行为学:应用热痛刺激以及机械痛测定等方法,检测在损伤后给予AQP4抑制剂TGN-020对神经功能的恢复的影响。体内实验:（1）根据文献,采用（Sprague Dawley）大鼠为实验动物,对其坐骨神经采取经典方法制作慢性压迫性损伤（CCI）模型,干预方式为:腹腔给药TGN-020,因溶剂为DMSO,故以同规格DMSO作对照。检测目标为与坐骨神经相应节段之脊髓及L5脊神经节。（2）应用Western blot方法,在神经损伤后的第1,4,7,14,21天,检测抑制AQP4后,MAPK信号通路中的活化产物p-ERK,p-JNK和p-p38以及GFAP的活化程度,表达的量,观察其趋势;（3）采用免疫荧光（双重染色）方法观测在胶质细胞和神经元,MAPK信号通路的激活后产物p-ERK的活化以及表达;（4）运用ELISA方法测试相关的细胞反应因子如TNFα,IL-6和IL-1β等表达的量。统计学:数据分析均采用Graph Pad Prism5软件进行,所有数据都以均数±标准误来表示。如果是多个组之间的比较则应用单因素方差进行分析,如果是两个组之间进行比较则应用Bonferroni检验,如果P＜0.05则视为差异具有统计学意义。结果:在免疫荧光染色实验中,损伤后p-ERK和Neu N共定位的细胞增加,而在应用TGN-020后的表达明显减少,揭示了TGN-020可以减轻神经损伤后神经元的负面反应。从病理性疼痛的机制层面上来看,ELISA测定的结果说明,IL-1β,IL-6和TNFα等炎性因子在损伤后表达明显增加,在应用TGN-020后三者的表达量均明显减少,说明抑制AQP4能够减少由于损伤而表达的炎症因子;通过western blot测定,明确了在神经损伤之后,GFAP蛋白的表达可见明显增高,而且ERK,JNK,p38三条信号通路可见活化;同时,荧光染色还发现,脊髓的星形胶质细胞以及神经节卫星胶质细胞GFAP均呈强阳性,并且见其胞体明显肥大;TGN-020能够抑制AQP4的表达,削弱神经损伤导致的胶质细胞的活化,还能够影响ERK,JNK和p38这三条信号通路的活化;我们还发现,在各条信号通路中,ERK的变化最为明显,并以此为基础,通过免疫荧光双重染色阐明了同时表达p-ERK和GFAP的细胞数量在损伤后明显增多,并可以显著被TGN-020减少;动物行为学测验的结果揭示TGN-020抑制AQP4的表达可以减轻神经损伤产生的痛觉敏感性异常,使神经功能更加易于恢复。结论:1.抑制AQP4可改善坐骨神经损伤导致的神经病理性疼痛;2.抑制AQP4可抑制坐骨神经损伤导致的背根神经节及脊髓后角炎症因子表达,卫星胶质细胞及星形胶质细胞活化,MAPK信号通路活化,从而改善神经功能;3.抑制AQP4可以通过抑制背根神经节卫星胶质细胞及脊髓后角星形胶质细胞中ERK通路的活化来抑制胶质细胞的活化,从而改善神经病理性疼痛;4.抑制AQP4可以通过抑制背根神经节及脊髓后角神经元中ERK通路的活化来改善神经病理性疼痛。