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疼痛为临床上最常见的症状之一。它既可以是机体对创伤或疾病的反应机制,也可能是某些疾病的症状。急性疼痛常伴有代谢、内分泌甚至免疫改变,而慢性疼痛则常伴有生理、心理和社会功能改变,需要及早给予治疗。吗啡是一种阿片类受体激动剂,是最常用的镇痛药物之一,广泛用于临床上急、慢性疼痛的治疗,特别是对神经病理性疼痛和癌痛的治疗。然而,患者长期反复使用吗啡将会产生对吗啡镇痛作用的耐受和依赖,其具体表现为镇痛作用下降、作用持续时间缩短、疼痛过敏及停药后疼痛加剧等,需要增加吗啡剂量才能达到耐受前的镇痛效果,而随着吗啡剂量的增加可引起诸如恶心呕吐,呼吸抑制等不良反应发生率的升高。因此,吗啡耐受的发生,使其在临床应用受到了一定的限制。近些年来,学者们对吗啡耐受的机制从细胞和分子水平进行了大量研究,为临床上更加有效地应用吗啡治疗疼痛提供了重要理论依据。然而到目前为止,关于吗啡的镇痛和耐受机制尚不完全清楚。相关的研究表明吗啡耐受可能与阿片受体脱敏内化及相关神经元回路活性的改变有关。一些信号通路因素也促成吗啡耐受,如环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)、N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate, NMDA)受体、蛋白激酶C(proteinkinase C, PKC)、钙/钙调蛋白依赖蛋白激酶(Ca2+/Calmodulin-Dependent Kinase)、一氧化氮(Nitric oxide, NO)、环氧化酶2(Cyclooxygenase-2, COX-2)和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)通路。神经胶质细胞是神经系统的主要组分之一,广泛分布于中枢和周围神经系统,其数量是神经元的10~50倍,在神经系统中占据的体积与神经元相当。传统的观点认为吗啡耐受在脊髓水平的调制和整合只与脊髓神经元及其递质有关,而与神经胶质细胞无关。然而,自2001年Song等首次报道在吗啡耐受的大鼠中脊髓、后扣带皮层以及海马的星形胶质细胞明显肥大以及脊髓星形胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein, GFAP)的免疫活性的增强之后,脊髓小胶质细胞和星形胶质细胞介导的神经炎症在阿片耐受中的作用逐渐被重视。随后的研究发现,多种胶质细胞抑制剂如:丙戊茶碱、己酮可可碱、米诺环素、AV411均能明显缓解吗啡耐受;阻断小胶质细胞表面特异性受体P2X4、P2X7或阻断小胶质细胞活化的关键酶p38MAPK能预防吗啡耐受的发生。这些研究结果表明神经胶质细胞除了对神经元起着支持、营养、绝缘和修复等辅助作用外,还有更广泛的重要功能。它们调控着多种氨基酸类递质的释放、失活和反应,表达神经递质的受体并对多种神经递质和生物活性分子产生反应,它们能够对神经元产生非常主动的调控作用并在对神经元信号的反应中呈现出高度的可塑性。因此,调控脊髓胶质细胞介导的神经炎症可能是防治吗啡耐受的一个新的思路。他汀类药物是临床上最常用的降脂药物。它通过抑制羟甲基戊二酸辅酶A(hydroxymethylglutaryl coenzyme A, HMG-CoA)还原酶,从而减少人体内合成脂类和胆固醇所需底物甲羟戊酸的生成,最终起到降低患者血脂的作用。大量的实验研究以及临床试验表明,他汀类药物除了调节血脂的作用外,还可以通过影响免疫系统,调节体内炎症反应,从而起到抗炎作用。洛伐他汀能显著抑制内毒素刺激的体外培养小胶质细胞和星形胶质细胞释放肿瘤坏死因子(tumor necorsis factors a,TNFα)、白细胞介素1β(lnterleukins-1β, IL-1β)和白细胞介素6(lnterleukins-6, IL-6);辛伐他汀和阿托伐他汀能分别明显抑制脑创伤及β-淀粉样蛋白介导的脑损伤模型中损伤后脑胶质细胞的活化,减少促炎因子TNF α、IL-1β的释放;瑞舒伐他汀和辛伐他汀能缓解坐骨神经结扎引起的神经病理性疼痛,减少促炎因子IL-1β的释放以及抑制小胶质细胞和星形胶质细胞的激活。他汀类药物能调控中枢胶质细胞介导的神经炎症,但其是否能通过相似的途径防治吗啡镇痛耐受的发生及进展在目前国内外尚无研究报道。因此,本研究选用瑞舒伐他汀,观察其对雄性SD大鼠吗啡处理后,吗啡耐受发生的影响,并分析其可能的分子机制,从而为吗啡耐受的预防及治疗提供参考。第一部分瑞舒伐他汀能预防正常大鼠吗啡镇痛耐受的发生目的:探讨瑞舒伐他汀对正常大鼠吗啡镇痛耐受的影响及其相关的分子机制。方法:雄性SD大鼠48只,体重200-250g,随机分成6组(n=8):C组为对照组;MT组为吗啡耐受组;RC组为10mg/kg瑞舒伐他汀对照组;R1组为0.4mg/kg瑞舒伐他汀处理组;R2组为2mg/kg瑞舒伐他汀处理组;R3组为10mg/kg瑞舒伐他汀处理组。第1天行痛阈测定,测定大鼠基础热缩足潜伏期(thermal withdrawal latency, PWL),然后尾静脉注射吗啡4mg/kg,计算30min时各组大鼠吗啡的MPE值。第2天开始,每天8:00和16:00,C组和RC组皮下注射生理盐水;MT、R1、R2、R3组皮下注射吗啡10mg/kg,连续5天。每天上午皮下注射吗啡前30min,C、MT组给予生理盐水灌胃;RC、R1、R2、R3组分别给予相应剂量的瑞舒伐他汀灌胃,连续5天。第7天进行行为测试,方法同第1天。行为学检测完毕立即处死大鼠,留取腰5脊髓,分别采用免疫印迹法和酶联免疫吸附法分析细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated kinase, ERK)、磷酸化细胞外调节蛋白激酶(phospho-extracellular signal regulated kinase, p-ERK)以及IL-1β和TNF-α的表达水平。结果:1.第1天6组大鼠之间基础PWL和MPE值差异无统计学意义(P>0.05)。第7天,6组的基础PWL无明显差异(P>0.05)。但与C组相比,MT、R1组MPE值明显降低(P<0.05),RC、R2、R3组则差异无统计学意义(P>0.05);与MT组相比,RC、R2、R3组在尾静脉注射吗啡后30min的MPE值明显升高(P<0.05),R1组则差异无统计学意义(P>0.05)。2.第7天,6组大鼠腰5脊髓内总ERK表达水平无明显统计学差异(P>0.05)。与C组相比,MT、R1组腰5脊髓内p-ERK表达明显升高(P<0.05);与MT组相比,RC、R2、R3组腰5脊髓内p-ERK表达明显降低(P<0.05),R1组无统计学差异(P>0.05)。与C组相比,MT、R1组腰5脊髓内IL-1β和TNF-α的含量明显升高(P<0.05);与MT组相比,RC、R2、R3组腰5脊髓内IL-1β和TNF-α的含量明显降低(P<0.05),R1组无统计学差异(P>0.05)。结论:瑞舒伐他汀能够预防正常大鼠吗啡耐受的形成,这可能与其能减抑制脊髓内ERK的磷酸化、减少IL-1β和TNF-α表达有关。.第二部分瑞舒伐他汀部分恢复了吗啡耐受大鼠的吗啡镇痛效能目的:探讨瑞舒伐他汀对吗啡耐受大鼠的吗啡镇痛效能的影响及其相关的分子机制。方法:48只雄性SD大鼠随机分成6组(n=8)。C组为对照组;MT组为吗啡耐受组;RC组为10mg/kg瑞舒伐他汀对照组;R1组为0.4mg/kg瑞舒伐他汀处理组;R2组为2mg/kg瑞舒伐他汀处理组;R3组为10mg/kg瑞舒伐他汀处理组。第1天,MT、R1、R2、R3组皮下注射吗啡10mg/kg,C组和RC组皮下注射生理盐水,每天8:00和16:00各一次,连续10天。第6天,上午皮下注射吗啡前30分钟,C、MT组给予生理盐水灌胃,RC、R1、R2、R3组给予相应剂量的瑞舒伐他汀灌胃,连续5天。第6天,测定大鼠基础热缩足潜伏期(PWTL),然后尾静脉注射吗啡4mg/kg,计算尾静脉注射吗啡30分钟时各组大鼠的MPE值。第11天行为学测定完毕,立即处死大鼠,留取腰5脊髓,分别采用免疫印迹法和免疫荧光法分析比较各组脊髓内细胞外调节蛋白激酶(ERK)、磷酸化细胞外调节蛋白激酶(p-ERK)及星形胶质细胞表面标志物GFAP的表达水平。结果:1.第6天,六组的基础PWTL无明显差异。与C组相比,MT、R1、R2和R3组MPE值明显降低(P<0.05)。第11天,六组的基础PWTL无明显差异。与C组相比,MT、R1组尾静脉注射吗啡后30分钟的MPE值明显降低(P<0.05);与MT组相比,R2、R3组的MPE值明显升高(P<0.05)。2.第11天,六组大鼠腰5脊髓内总ERK表达水平无明显统计学差异。与C组相比,MT、R1组腰5脊髓内p-ERK表达明显升高(P<0.05);与MT组相比,RC、R2、R3组腰5脊髓内p-ERK表达明显降低(P<0.05)。3.与C组相比,MT组腰5脊髓内GFAP的荧光强度明显升高(P<0.05);与MT组相比,R3组腰5脊髓内GFAP的强度明显降低(P<0.05)。结论:瑞舒伐他汀能够部分恢复吗啡耐受大鼠的吗啡镇痛效能,这可能与其能通过抑制脊髓内ERK的磷酸化,减少星形胶质细胞活化有关。