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神经病理性疼痛(Neuropathic Pain)是由于神经系统的原发损伤或功能障碍而引起的疼痛综合征,主要表现为痛觉过敏、异常痛敏和自发性疼痛等。神经病理性疼痛的发病机制复杂,是当今困扰人类较为严重的临床问题之一。目前对神经病理性疼痛尚没有特效的治疗药物,常用阿片类和中枢神经抑制剂控制疼痛,但阿片类镇痛药对部分神经病理性痛的镇痛作用不佳,而作用于中枢神经系统的药物(如抗癫痫、抗抑郁和焦虑药等)不仅副作用较大,而且疗效不够强,达不到有效的镇痛作用。因而,探寻神经病理性疼痛的发病机制,寻求作用于脊髓或外周部位、不具有中枢神经系统副作用的药物,显得尤为迫切。 Mrg受体与P2X受体是两个与神经病理性疼痛密切相关的两种受体。 Mrgs(Mas-related genes)相关受体是2001年发现的一类与疼痛密切相关的新型G蛋白偶联受体,其内源性配体主要有阿片肽和神经肽,由于阿片肽前体的水解片断能高效激活Mrgs受体,产生镇痛作用,所以被定义为外周阿片受体。Mrgs受体家族中大部分成员的mRNA都特异地、以非重叠形式表达于背根神经节(dorsal root ganglion,DRG)的小直径感觉神经元(IB4+)上。这种特异性表达模式提示,该家族受体很可能成为研发无中枢副作用的镇痛药物的潜在靶点。Mrgs受体在大鼠体内的亚型主要有MrgA、B、C、D等多种,其中MrgD亚型的表达量较多,尤其是在DRG非肽能、小直径IB4+神经元上表达。 P2X嘌呤受体(P2X受体)为配体门控阳离子通道,主要表达在与伤害性信息传递有关的初级传入神经元的胞体、中枢端和外周端。在外周P2X受体参与对伤害性和非伤害性刺激的反应;在脊髓背角,表达于突触前背根神经节神经元上的P2X受体激活后可易化谷氨酸的释放,参与脊髓背角的突触可塑性变化。P2X3受体是P2X受体的亚型之一,主要分布在背跟神经节,三叉神经节、IB4+细胞。P2X3受体的激动剂有ATP、aβ-meATP,P2X3受体的拮抗剂有A-317491、PPADS、TNP-ATP。 MrgD与P2X3两受体的分布已经提示两者在疼痛信息处理中具有重要的作用。本研究选用大鼠神经病理性疼痛模型,探讨MrgD受体与P2X3受体在疼痛的发生发展过程中的变化,以MrgD与P2X3为靶标,观察其在动物和细胞上的表达变化与镇痛间的关系。 研究目的:观察MrgD、P2X3两受体在DRG上的分布以及在痛敏形成和发展过程中MrgD、P2X3受体在背跟神经节、脊髓水平表达的动态变化,并观察不同浓度Mrgs受体激动剂BAM22对大鼠的镇痛作用。建立两受体共同表达的细胞系,在细胞水平研究两受体的相互作用关系。 研究方法:①采用免疫组织化学的方法,对正常大鼠的DRG切片用MrgD抗体、P2X3抗体及Biotin-conjugate IB4对相应目标进行标记,根据荧光染色来鉴定着两个受体的定位关系;②建立大鼠神经病理性疼痛模型,用Von freyfilament测定机械痛觉超敏和痛觉过敏,用热辐射刺激引起缩足的潜伏期代表对热刺激的敏感程度,并以此来确定痛敏的形成;③采用实时定量PCR和Westernblot分析方法测定MrgD、P2X3受体在神经病理性疼痛模型的表达;④采用定向克隆的方法建立MrgD与P2X3受体在HEK293细胞稳定表达系统 研究结果:1、通过免疫组织化学的方法,分别对DRG的IB4+细胞上用免疫荧光双标,发现MrgD受体与P2X3受体都在IB4+细胞膜上都有表达。2、分析MrgD受体、P2X3受体的表达与神经病理性疼痛发生和发展的关系。在神经病理性疼痛(CCI模型)模型,DRG上MrgD受体的mRNA水平在神经病理性疼痛的形成过程中表达增加,CCI造模3d(day)时,mRNA表达量达到最高,随后表达量随时间的延长下降;在脊髓上MrgD受体mRNA在神经病理性疼痛的形成过程中,3d时表达量达到最高,随后表达量下降到低于正常鼠的水平。在DRG上,P2X3受体mRNA和蛋白在神经病理性疼痛的形成过程中表达均增加,其中P2X3受体mRNA的表达量在造模3d即出现增加,14天时表达量达到最高,P2X3受体蛋白表达量造模7d时达到最高。在脊髓上P2X3受体mRNA和蛋白在神经病理性疼痛的形成过程中表达量的变化并不明显。以上结果说明,MrgD受体和P2X3受体的表达与神经病理性疼痛具有一定的相关性。3、CCI模型动物痛敏形成后,鞘内给予MrgD受体非选择性激动剂BAM223nmol、10nmol、30nmol、100nmol均具有镇痛作用,且药效达峰时间在给药后两小时以内出现,并随时间的延长镇痛作用慢慢减弱。但药物的镇痛作用并没有明显的剂量依赖性。其镇痛作用可能是通过MrgD受体起作用的。4、为进一步研究MrgD与P2X3受体在疼痛形成中的相互作用,我们用HEK293细胞构建了MrgD与P2X3受体稳定表达系统。并筛选出受体表达量较高的细胞株。 结论:本研究使用间接的方法证明MrgD受体与P2X3受体在DRG上可能存在共定位;在神经病理性疼痛(CCI)的形成过程中,DRG上的MrgD受体与P2X3受体在mRNA和蛋白水平皆出现上调;MrgD受体非选择性激动剂BAM22具有镇痛作用,但没有剂量依赖性。此外,用HEK293细胞构建了MrgD与P2X3受体稳定表达细胞株。