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背景及目的:间质性膀胱炎/膀胱疼痛综合征(Interstitial cystitis/Bladder pain syndrome,IC/BPS)是一种特殊类型的慢性膀胱炎,其显著临床表现为会阴部和耻骨上疼痛,常伴随尿频、尿痛、夜尿昼尿增加等症状。IC/BPS主要的病理变化为膀胱炎症、膀胱上皮损害、肥大和淋巴细胞浸润等,但其具体的病因仍不清楚。越来越多证据表明,膀胱传入神经敏感化在IC/BPS中起着重要的作用。大量临床和动物研究表明,膀胱内灌注利多卡因、大剂量树脂毒素或膀胱壁内注射肉毒素A来阻滞膀胱感觉神经的传导,能在一段时间内缓解膀胱过度活动和疼痛过敏的症状。因此,探索IC/BPS中膀胱传入神经的致敏机制,对阐明IC/BPS的发病原因和治疗具有重要的临床意义。腺苷A2a受体是一种G蛋白偶联受体,参与疼痛感觉传导和内脏传入神经的传导。研究发现,在疼痛过敏和内脏高敏感性中,外周神经的A2a受体起着重要作用,提示其可能参与IC/BPS的膀胱过度活动和疼痛过敏。因此,本研究旨在探索A2a受体在IC/BPS中的功能以及在膀胱传入神经的作用机制,为临床诊治IC/BPS提供新的理论依据。方法:第一部分:腺苷A2a受体在环磷酰胺诱导的慢性膀胱炎中的功能按随机数字表法将SD成年雌性大鼠随机分为对照组和膀胱炎组,膀胱炎组通过腹腔注射环磷酰胺(75 mg/kg)来诱导慢性膀胱炎。HE染色和甲苯胺蓝染色分别观察膀胱的病理变化和肥大细胞浸润情况。Western blot检测两组大鼠膀胱中IL-6和TNF-α炎性指标的表达情况。腺苷荧光检测试剂盒检测两组大鼠血浆、尿液和脑脊液中腺苷浓度,Western blot和荧光定量PCR实验检测膀胱中A2a受体蛋白及mRNA的表达情况。通过免疫荧光染色确定腺苷A2a受体在膀胱中表达情况,同时观察A2a受体在L6-S1背根神经节(Dorsal root ganglion,DRG)中的表达情况并计数。持续膀胱测压检测大鼠膀胱排尿功能的变化,Von Frey机械疼痛阈值实验和辣椒素诱导的伤害性疼痛实验检测大鼠的疼痛敏感性。通过鞘内注射(10μg)或静脉注射(1 mg/kg)ZM241385(A2a受体抑制剂)来观察腺苷A2a受体在环磷酰胺诱导的慢性膀胱炎中膀胱功能异常和疼痛过敏的作用。第二部分:腺苷A2a受体介导TRPV1的激活在膀胱传入神经中的初步机制研究通过Western blot和荧光定量PCR实验检测膀胱中TRPV1受体蛋白和mRNA的表达变化。免疫荧光染色检测腺苷A2a及TRPV1受体在L6-S1背根神经节中的表达情况。持续膀胱测压检测大鼠膀胱的排尿功能,并通过鞘内注射(1μg)或静脉注射(0.5 mg/kg)观察CGS21680对膀胱排尿功能的影响。同时探索capsazepine(TRPV1受体抑制剂,1 mg/kg)对CGS21680诱导的膀胱功能异常的影响。通过辣椒素诱导的DRG离体神经元钙成像实验,观察两组大鼠神经元钙内流的差异和ZM241385对辣椒素诱导的钙内流的作用。结果:1.腹腔注射环磷酰胺成功诱导了慢性膀胱炎大鼠模型。HE染色结果提示慢性膀胱炎中膀胱黏膜下层水肿、出血,膀胱上皮增厚。在慢性膀胱炎中,膀胱肥大细胞浸润明显增多,同时膀胱IL-6及TNF-α炎性指标的表达显著增加。进一步实验发现,膀胱炎大鼠的尿液和脑脊液中腺苷浓度明显高于正常组,A2a受体的蛋白和mRNA表达水平都显著增加。免疫荧光结果显示A2a受体主要表达于膀胱的神经纤维和中小直径DRG神经元上。同时,慢性膀胱炎的DRG中A2a阳性神经元比例明显高于对照组,提示腺苷A2a受体可能在膀胱传入神经通路上参与了慢性膀胱炎的病理生理过程。在膀胱的排尿功能上,慢性膀胱炎的大鼠表现出了膀胱过度活动的症状,主要表现为膀胱的排尿频率增加和最大排尿压增高。鞘内注射或者静脉注射ZM241385能明显改善膀胱排尿频率的增加,但是对膀胱的最大排尿压无显著作用。在Von Frey机械疼痛阈值和辣椒素诱导的伤害性疼痛实验中,慢性膀胱炎的大鼠疼痛阈值均明显低于对照组,鞘内注射或者静脉注射ZM241385都能明显改善机械和伤害性疼痛过敏。2.慢性膀胱炎的大鼠膀胱中TRPV1蛋白和mRNA的表达水平明显增加,同时DRG中TRPV1受体的表达增加,并且A2a受体与TRPV1通道主要共表达于小直径DRG神经元上。通过鞘内注射或者静脉注射CGS21680能导致正常大鼠表现出膀胱过度活动的症状,主要表现为膀胱排尿频率增加。进一步研究表明,提前鞘内注射capsazepine完全逆转了CGS21680诱导的膀胱排尿频率的增加。静脉注射capsazepine部分抑制了CGS21680诱导的膀胱排尿频率的增加。在辣椒素诱导的DRG神经元钙成像实验中,膀胱炎的DRG神经元细胞内钙离子浓度增加的程度明显高于正常大鼠,并且10μM ZM241385均能明显抑制两组大鼠细胞内钙离子浓度的增加。结论:1.腹腔注射环磷酰胺成功诱导了慢性膀胱炎大鼠模型,膀胱炎大鼠中膀胱传入通路A2a受体表达显著增加,鞘内注射或静脉注射A2a受体抑制剂ZM241385能明显改善环磷酰胺诱导的膀胱过度活动及疼痛过敏,提示腺苷A2a受体在慢性膀胱炎中膀胱传入神经敏感化上起着重要作用。2.腺苷A2a受体和TRPV1共表达于大鼠的小直径DRG神经元上。同时,Capsazepine能明显逆转CGS21680介导的膀胱过度活动,ZM241385明显抑制辣椒素诱导的DRG神经元中细胞内钙离子浓度增加,提示腺苷A2a受体可能通过激活TRPV1通道促进了慢性膀胱炎中膀胱传入神经的敏感化。综上所述,我们的研究结果提示腺苷A2a受体可能通过激活TRPV1在环磷酰胺诱导的慢性膀胱炎中发挥了重要作用,抑制A2a受体能明显改善膀胱过度活动和疼痛过敏,为临床诊治慢性膀胱炎提示新的理论依据。