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目的:探讨Cdk5/NR2B磷酸化在慢性坐骨神经痛大鼠脊髓水平调制机制中的作用及相关的分子机制。
方法:清洁级雄性SD大鼠鞘内置管成功5天后随机分为3组(共90只),每组30只:假手术+50%DMSO组(DMSO与生理盐水按容积1:1混合)(S组),CCD+50%DMSO组(C组), CCD+Roscovitine组(R组)。各组大鼠行鞘内置管成功5天后,检测痛行为学指标:大鼠机械缩爪阈值(PWMT)和热缩爪潜伏期(PWTL)作为大鼠术前痛行为学指标的基础值,制作背根神经节慢性压迫(CCD)模型,S组不放入钢棒,S组、C组和R组分别在假手术或CCD后第7天鞘内单次注射50%DMSO10μl或含有Roscovitine 50μg的50%DMSO溶液10μl,在给药后的4h,8h,24h,72h测大鼠痛行为学指标。鞘内给药之后按照分组在相应时间点处死大鼠,在4h、8h、24h、72h分别取脊髓标本(n=6),运用免疫组织化学法检测脊髓背角浅层Tyr-1472磷酸化NR2B亚基的表达情况。
结果:
(1)术前R组,C组和S组之间的痛行为学的差别无统计学意义。各组大鼠术后与术前基础值相比,除S组外,C组和R组大鼠术后第7天PWMT均较术前显著降低[3.01±0.95)g vs. (13.33±1.88)g and (3.75±0.99)g vs. (14.58±1.02)g],也明显低于S组(13.26±1.82)g。C组和R组大鼠术后第7天PWTL与术前比下降[(9.86±0.81)s vs. (20.27±0.98)s and (9.10±0.95)s vs. (19.86±2.56)s],比S组缩短(19.26±1.57)s。
(2)制模术后第7天鞘内给药后,R组与C组相比PWMT在24h时间点明显增加[8.58±1.66)g vs. (3.33±0.61)g],短于S组(12.29±1.23)g ,R组对大鼠的运动功能无影响。R组与C组相比PWTL在给药后4h相比明显增加[(14.78±1.33)s vs. (10.09±0.73)s],且保持在较高水平,但仍低于S组(18.87±1.11)s。
(3)制模后的第7天,检测各组时间点的脊髓背角Ⅰ-Ⅱ层SP免疫反应阳性表达面积的平均光密度, S组大鼠脊髓背角浅层Tyr-1472磷酸化NR2B亚基呈低水平表达, 鞘内注射50%DMSO后在各时间点Tyr-1472磷酸化NR2B亚基的表达水平未见明显改变,C组脊髓背角浅层Tyr-1472磷酸化NR2B亚基水平明显改变,术后第7天MOD值显著高于S组[(0.1828±0.0056) vs. (0.1163±0.0035)];C组鞘内注射50%DMSO后在各时间点均未能减弱Tyr-1472磷酸化NR2B亚基的表达水平,表现在给药后72h该组MOD值较假手术组明显增高[(0.1772±0.0057) vs. (0.1088±0.0076)];R组鞘内注射Roscovitine 50μg后在24h能明显减弱Tyr-1472磷酸化NR2B亚基的表达水平,表现为其MOD值较基础值明显下降[(0.1202±0.0049) vs. (0.1828±0.0056)]。
结论:脊髓水平cdk5参与了大鼠神经病理性疼痛的形成,其作用可能是通过上调脊髓的Tyr-1472磷酸化NR2B的表达而参与了神经病理性疼痛的发生,鞘内注射cdk5抑制剂Roscovitine能有效改善神经病理性疼痛大鼠的痛行为学。