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目的：观察在坐骨神经慢性结扎损伤模型(CCI)神经病理性疼痛和血清中皮质醇浓度的变化、脊髓背角及背根神经节11-βHSD1,GR和NMDA-NR1表达的关系,研究姜黄素缓解神经病理性疼痛的作用是否通过抑制11-βHSD1。
方法：雄性SPF级SD大鼠120只,体重220～250g。随机分成四组:假手术组(Sham组):分离皮肤、肌肉和坐骨神经,但不结扎坐骨神经,术后每天腹腔注射二甲基亚砜(DMSO)4ml/kg,持续14天； CCI组:对照组,结扎坐骨神经,但术后不注射任何药物；溶剂对照组(SC组):结扎坐骨神经,术后每天腹腔注射二甲基亚砜(DMSO)4mg/ml,持续14天；CCI+姜黄素100mg/kg组(Cur100组):结扎坐骨神经,术后每天腹腔注射姜黄素100mg/kg,持续14天。在巴比妥麻醉下,于左侧大腿中部切开,暴露坐骨神经,在接近分叉处用4-0铬制肠线结扎4道,两道之间间隔1mm,逐层缝合切口；通过检测热痛敏和机械痛敏等指标确认模型建立成功。Sham组只分离神经,不结扎。各组分别进行:①行为学实验(n=6):于术前2天、术后1、3、7、10、14天测定动物热缩足反射潜伏期(TWL)、机械缩足反射阈值(MWT)；②免疫组织化学染色(n=6):在术后3、7、14天急性处死动物,用免疫组织化学方法观察各组大鼠背根神经节和脊髓背角11-βHSD1,GR和NMDA-NR1表达情况。③于术后3、7、14天用ELISA法测定各组大鼠血清中皮质醇的浓度。
结果:1.TWL、MWT的变化:各组TWL、MWT基础值无差别。Sham组TWL、MWT各时间点比较无差别。CCI组与Sham组比较术后各天TWL、MWT明显降低(P<0.01)。SC组与CCI组比较,术后各天TWL、MWT无差别。Cur100组术后TWL、MWT于第1天开始降低,于第5天降至最低值,其后逐渐不同程度恢复。与CCI组比较,Cur100组术后第10天、14天TWL、MWT明显提高(P<0.05)。
2.血清皮质醇浓度的变化:Sham组术后3、7、14天血清皮质醇浓度变化无差别(P>0.05)；CCI组和SC组术后3天血清皮质醇浓度明显高于Sham组(P<0.01)；在术后7天达到高峰；在术后14天有所降低,但仍高于Sham组(P<0.05)。与CCI组相比,在术后3天,Cur100组血清皮质醇浓度无明显差别(P>0.05)；在术后第7、14天,Cur100组血清皮质醇浓度有所下降(P<0.05)。
3.背根神经节及脊髓11-βHSD1、GR和NMDA-NR1阳性细胞率:11-βHSD1、GR和NMDA-NR1阳性细胞主要分布于脊髓背角浅层。与Sham组相比,术后3、7、14天,CCI组和SC组L4,5背根神经节11-βHSD1、GR和NMDA-NR1阳性细胞率(11-βHSD1、GR和NMDA-NR1阳性神经元占总神经元数的百分比)明显高于Sham组(P<0.01)；与CCI组相比,Cur100组L4,5背根神经节11-βHSD1、GR和NMDA-NR1阳性细胞率明显降低(P<0.01)。CCI组和SC组背角浅层11-βHSD1、GR和NMDA-NR1阳性细胞数于术后3、7、14天明显多于Sham组(P<0.01),Cur100组脊髓背角浅层11-βHSD1、GR和NMDA-NR1阳性细胞的表达明显受到抑制。
结论:(1)CCI大鼠模型所致应激引起血清皮质醇浓度升高以及脊髓背角和背根神经节11-βHSD1、GR和NMDA-NR1表达增加。(2)应激所致血清皮质醇浓度升高以及脊髓背角和背根神经节11-βHSD1表达增加通过其下游分子GR-NMDA-NR1进一步加重神经病理性疼痛。(3)腹腔注射注射姜黄素100mg/kg减轻CCI大鼠热痛觉过敏和机械痛觉过敏。(4)姜黄素可能通过抑制11-βHSD1、GR和NMDA-NR1缓解神经病理性疼痛。