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研究背景和目的:三叉神经痛(trigeminal neuralgia,TN)是面部三叉神经分布区域反复发作的剧烈疼痛。实验室前期研究表明脑源性神经生长因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)与神经元标志物NENU在TN大鼠三叉神经节(trigeminal ganglia,TG)中显示的联合定位较多,这表明神经元可能通过自分泌释放BDNF,可能通过BDNF/Trk B途径参与TN的疼痛传递过程。嘌呤受体P2X4受体在痛觉信息的调制中被证明具有重要作用。本实验拟采用慢性压迫性损伤眶下神经(chronic constriction injury of the infraorbital nerve,ION-CCI)的方法建立三叉神经痛模型大鼠进行P2X4受体小干扰处理,同时应用正常大鼠进行P2X4受体质粒过表达,通过观察大鼠的痛行为的变化,以及三叉神经脊束核(spinal trigeminal nucleus,STN)与三叉神经节BDNF和P2X4受体表达的变化,从而深入了解STN与TG中P2X4受体介导三叉神经痛的作用及可能机理,为治疗三叉神经痛提供有效的实验依据。方法:将实验分成两个部分:第一部分是(1)假手术组(Sham group)(2)三叉神经痛模型组(TN group)(3)三叉神经痛+P2X4 sh RNA处理组(TN+P2X4 sh RNA group)(4)三叉神经痛+scramble sh RNA处理组(TN+scramble sh RNA group)总共四组;第二部分是(1)正常组(Control group)(2)正常组+P2X4质粒过表达处理组(Control+P2X4 overexpression group)(3)正常组+空载质粒组(Control+vector group)总共三组。通过结扎眶下神经产生慢性压迫建立三叉神经痛模型,TN+P2X4 sh RNA处理组和TN+scramble sh RNA处理组的大鼠分别行P2X4sh RNA与scramble sh RNA舌下静脉注射。正常组+P2X4质粒过表达处理组和正常组+空载质粒组的大鼠分别行P2X4过表达质粒与空载质粒舌下静脉注射。术前和术后分别测定并记录各组大鼠术侧面部机械刺激阈值(Mechanical withdrawal threshold,MWT),使用实时荧光定量PCR技术(q-PCR)、免疫荧光技术和蛋白印迹实验检测各组大鼠的三叉神经节与三叉神经脊束核中P2X4、BDNF、Trk B受体的表达变化;采用蛋白印迹测定ERK以及p-ERK的表达变化;采用ELISA检测各组大鼠血清中炎性细胞因子IL-1β、TNF-α的表达变化。结果:1.手术后的2周内,TN组大鼠的右侧面部的机械痛敏阈值和Sham组大鼠相比明显降低(p<0.05),TN+P2X4 sh RNA组的大鼠机械痛敏阈值比TN组升高(p<0.05);过表达转染5天后,Control+vector组与Control组相比机械痛敏阈值无明显区别(p>0.05),而Control+P2X4 overexpression组大鼠机械痛敏阈值与Control组相比降低(p<0.05)。2.在术后第十五天,所得出的q-PCR数据表明:在TGs与STN中TN组大鼠的P2X4受体、BDNF、Trk B比Sham组大鼠的表达升高(p<0.05),而TN+P2X4sh RNA组较TN组大鼠P2X4受体、BDNF、Trk B的表达下降(p<0.05);过表达转染5天后,Control+P2X4 overexpression组与Control组相比,TGs与STN中的P2X4受体、BDNF、Trk B的表达升高(p<0.05),而Control+vector组与Control组相比,TGs与STN中的P2X4受体、BDNF、Trk B的表达无显著差异(p>0.05)。3.免疫荧光结果发现:TN组大鼠中三叉神经节P2X4与GFAP共标表达,以及BDNF和NENU共标表达和Sham组相比明显升高(p<0.05),而TN+P2X4sh RNA组与TN组相比明显下降(p<0.05);三叉神经脊束核中TN组大鼠的BDNF与OX42共标表达和假手术Sham组相比显著升高,TN大鼠进行P2X4sh RNA处理可以抑制该升高(p<0.05);过表达转染5天后,Control+P2X4overexpression组大鼠TG中P2X4与GFAP共标表达,以及BDNF和NENU共标与Control组相比明显升高(p<0.05),而STN中BDNF和OX42共标表达也明显升高(p<0.05)。4.蛋白印迹结果表明:TN大鼠TGs与STN中P2X4受体的表达和Sham组大鼠相比有着显著的升高(p<0.05),而TN+P2X4 sh RNA组TGs与STN中P2X4受体的表达和TN组大鼠相比明显下降(p<0.05);Control+P2X4过表达组TGs与STN中的P2X4受体的表达和Control组大鼠相比升高(p<0.05),而Control+vector组大鼠TGs与STN中的P2X4受体的表达和Control组大鼠相比无显著差异(p>0.05)。5.ERK通路磷酸化情况的结果显示:P2X4受体sh RNA处理后可以降低TN大鼠TGs与STN中升高的ERK磷酸化水平;P2X4受体过表达可以升高正常大鼠TGs与STN中ERK磷酸化水平。6.ELISA检测:TN组大鼠血清中炎性细胞因子IL-1β和TNF-α的水平较Sham组相比有着显著的升高(p<0.05),TN+P2X4 sh RNA组大鼠的IL-1β和TNF-α水平和TN组相比显著下降(p<0.05);Control+vector组与Control组相比无明显区别(p>0.05),而Control+P2X4 overexpression组大鼠炎性细胞因子IL-1β和TNF-α的水平较Control组相比显著升高(p<0.05)。结论:三叉神经节与三叉神经脊束核中的P2X4受体参与三叉神经痛大鼠神经病理痛的病理生理变化,P2X4 sh RNA处理可以下调三叉神经痛大鼠三叉神经节和三叉神经脊束核中P2X4受体的表达,可通过抑制TG神经元BDNF的分泌和STN中小胶质细胞BDNF的分泌,降低ERK信号通路磷酸化,减少血清炎性细胞因子IL-1β和TNF-α的释放,进而对三叉神经痛产生缓解作用。