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目的:创伤后疼痛刺激作用于伤害性感受性受体,激活离子通道,增强伤害感受器敏感性和兴奋性,产生疼痛的外周敏化及中枢敏化,其机制复杂且至今尚未明晰。在细胞损伤或炎症状态下,细胞因子通过相应的离子通道、受体作用于外周伤害性感受器,使伤害性感受器兴奋性及敏感性发生改变而产生外周痛觉敏化。而在外周敏化及持续伤害性刺激下,通过激活更多的细胞因子及基因表达等多种机制导致脊髓背角和大脑高级中枢产生中枢敏化。在对阿片类受体的研究中一个离子通道引起了人们的注意,它就是G蛋白偶联的内向整流型钾离子通道(GIRKs)。GIRK有5个亚基(GIRK1–5),是内向整流钾通道家族的一个成员,能够与G蛋白的βγ亚基直接相互作用而被激活。众多资料表明,GIRK通道在调节静息电位、调节神经元兴奋性和神经递质释放中起重要作用,在中枢神经系统中可与多种受体相耦联,使细胞膜超级化,抑制神经元冲动的发放,从而减弱疼痛信号的传导。伤害性刺激导致急性疼痛的机制与钾离子通道相关,其保护性反射的形成与G蛋白耦联内向整流性钾通道(GIRK)蛋白相关。在痛觉传递的上行传导系统和下行抑制系统各重要位点都存在GIRK通道的表达,并可通过多种受体来激活GIRK通道,足可证明GIRK通道在疼痛信号转导中起重要作用。右美托咪定是一种高选择性α2肾上腺素能受体激动剂,已证实其具有镇痛作用,但是其对于急性创伤性疼痛形成及持续过程中大脑皮质GIRK的表达及作用如何,目前知之甚少。故此,本研究拟建立大鼠切口痛模型,通过预先静脉注射α2-肾上腺素能受体激动剂右美托咪定(Dexmedetomidine,DEX),对大鼠进行机械痛敏测试观察其对切口痛大鼠术后疼痛行为的影响;运用免疫荧光双标、western blot等方法观察其对大脑皮质 GIRK1蛋白表达的影响,评价右美托咪定静脉注射对减轻大鼠术后痛觉过敏形成的作用,并探讨其可能镇痛机制,为临床研究及应用提供理论参考。 方法:采用大鼠切口痛模型。健康成年雄性 SD大鼠72只,采用随机数字表法,将其分为4组(n=18):对照组(C组,不作任何处理)、安慰剂组(P组,先静脉注射生理盐水后行左后足切开手术)、右美托咪定低剂量组(L组,先静脉注射右美托咪定5 ug/ kg后行左后足切开手术)和右美托咪定高剂量组(H组,先静脉注射右美托咪定10 ug/ kg后行左后足切开手术)。于注射或术后0.5h、1h、2h、4h、6h和24h时采用von frey细丝法测定大鼠左后足机械痛阈的改变。于注射或术后2h、4h每组取6只大鼠处死后取脑组织,分别采用免疫荧光染色法和Western blot法检测大鼠大脑皮质GIRK1蛋白表达的变化。 结果:⑴机械痛阈的变化对照组在各观察时间点的机械痛阈差异无统计学意义(P>0.05)。术前各组机械痛阈差异无统计学意义(P>0.05)。P组术后0.5h、1h、2h、4h、6h、24h等观察时间点的机械痛阈较术前均明显下降,提示大鼠切口痛模型成功。与P组比较,L组、H组术后0.5h、1h、2h、4h的机械痛阈降低幅度明显少于P组(P<0.05),术后6、24h与P组比较机械痛阈降低幅度差异无统计学意义(P>0.05);术后机械痛阈值L组与H组比较降低幅度差异无统计学意义(P>0.05)。⑵大脑皮质GIRK1蛋白表达阳性细胞数与C组比较,P组、L组和H组大脑皮质GIRK1蛋白表达阳性细胞数均增加(P<0.05)。与P组比较,预先静脉注射右美托咪定组(L组和H组)大脑皮质的GIRK1蛋白表达阳性细胞数均明显增加(P<0.01),但L组与H组比较差异无统计学意义(P>0.05)。⑶大脑皮质GIRK1蛋白的表达水平与C组比较,P组 GIRK1蛋白表达轻度增加,但是差异无统计学意义(P>0.05), L组和H组的GIRK1蛋白表达均较 C组明显增加(P<0.05)。与P组比较,L组、H组术后2h、4h时大脑皮质 GIRK1蛋白表达上调(P<0.05),但 L组与H组比较差异无统计学意义(P>0.05)。各组大鼠大脑皮质GIRK1表达量在2h与4h时的比较差异无统计学意义(P>0.05)。 结论:①右美托咪定预先静脉注射能提高切口痛模型大鼠的机械痛阈值,减轻大鼠急性创伤后的疼痛反应。②右美托咪定预先静脉注射能增加大鼠大脑皮质GIRK1蛋白的表达水平,提示其镇痛作用可能与通过上调GIRK1蛋白表达有关。③右美托咪定预先静脉注射低剂量(5ug/kg)和高剂量(10ug/kg)产生的效应相当。