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目的:探讨连续鞘内注射雷帕霉素(Rapamycin)对小鼠神经病理性痛行为的影响以及脊髓水平mTOR信号通路在CCI诱发的神经病理性疼痛中的作用机制。 方法:痛行为学实验:选择鞘内置管成功、无运动障碍及严重体重减轻的成年雄性C57/BL6小鼠48只,随机分为两组:假手术组(sham组,n=24)和慢性坐骨神经损伤模型组(CCI组,n=24)。建立模型后将各组随机分为三组,组一不做任何处理,组二在术后1-6d鞘内注射雷帕霉素1μg/5μl,组三鞘内给予溶媒20%DMSO5μl(sham,sham+R,sham+V,CCI,CCI+R,CCI+V,n=8)。在术前1d,术后1d,3d,5d,7d,10d,14d,17d,21d,28d检测小鼠双侧足底机械缩足阈值(Paw MechanicalWithdraw Threshold,PWMT)和热辐射缩足潜伏期(Paw Thermal WithdrawLatency,PTWL)。分子生物学实验:在未接受药物干预的sham组第7d以及CCI术后1d,3d,5d,7d,10d,14d,17d,21d,深麻醉状态下以颈椎脱臼的方式处死小鼠,取L4~5节段脊髓保存于-80℃冰箱,待用Western blot检测脊髓水平磷酸化mTOR(Ser2448)和总的mTOR的时间依赖的表达量。雷帕霉素干预后,各组于第7d,14d处死小鼠,取L4~5节段脊髓保存于-80℃冰箱,待用Western blot检测脊髓水平mTOR信号蛋白[t-mTOR/p-mTOR,t-4EBP1/p一4EBP1(thr-37/46),t-p70S6K/p-p70S6k(thr-389)]和PSD95的表达变化,以及待用Co-immunoprecipatation检测PSD95与NR2B,PSD95与GluA2的相互作用。 结果:(1)痛行为学变化:与sham组相比,CCI组小鼠手术侧足底PTWL和PMWT均明显降低[第7d,PTWL:(7.03±0.71),(3.26±0.66)s,F=38.27,P<0.05;PMWT:(1.02±0.12),(0.42±0.12)g,F=51.01,P<0.05;]。而CCI后1-6d鞘内注射雷帕霉素1μg/5μl,使小鼠的PMWT明显升高[第7d,(0.42±0.18),(0.86±0.25)g,F=6.56,P<0.05],并且至少持续至术后10d。然而,雷帕霉素对CCI小鼠的热痛觉过敏仅有缓解趋势,没有统计学差异。sham组和对侧足底痛行为未见明显改变(P>0.05)。(2)分子生物学结果:与sham组相比,脊髓水平p-mTOR的表达于CCI后1d开始表达增加,第10d达峰值,之后表达下调但21d时仍处于较高水平。而t-mTOR未见明显改变。与溶媒组相比,鞘内注射雷帕霉素组脊髓水平p-mTOR,p-4EBP1,p-p70S6K以及PSD95的表达下调,而t-mTOR,t-4EBP1,t-p70S6K表达无明显差异。Co-immunoprecipatation结果显示,CCI后PSD95与NR2B以及GluA2的相互作用在第7d增加,而PSD95与GluA2相互作用的增强持续至第10d。雷帕霉素同样可以抑制这种相互作用的增强。 结论:CCI诱发的神经病理性疼痛小鼠脊髓水平mTOR信号途径相关蛋白活化形式表达明显增加,鞘内注射mTOR特异性抑制剂雷帕霉素可以抑制各种蛋白的活化并且可有效缓解CCI小鼠的机械痛觉异常。脊髓水平mTOR信号在CCI诱发的持续性疼痛中发挥重要作用。CCI后1-6d鞘内注射雷帕霉素降低了脊髓水平PSD95表达量以及PSD95介导的蛋白相互作用的增强。因此我们推断脊髓mTOR信号通过调控PSD95的表达以及其与谷氨酸受体亚基的相互作用参与CCI诱发的神经病理性疼痛的发生与维持。