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神经病理性疼痛(neuropathic pain,NP)是人类最难攻克的疾病之一,属于一种慢性疼痛,疼痛的临床特征表现为自发性疼痛,痛觉过敏,异常疼痛和感觉异常。根据原发损伤和功能障碍发生的位置可以分为外周NP和中枢NP。流行病学显示NP的患病率占人口的3.0%-8.0%,病因复杂,诊断和治疗难度大,在临床上涉及多学科的内容,极其富有挑战性。NP的治疗主要包括药物治疗,介入治疗和其它非药物疗法。目前,各种疗法对NP的缓解有限,易耐受(药物和非药物)、易复发,不少患者不得不再次或多次寻求治疗,但收效甚微。19世纪初发现臭氧疗法(ozone therapy)并沿用至今,但用于神经病理性疼痛的治疗很少,也缺乏基础实验资料。臭氧疗法是用臭氧合成仪制造新鲜的氧气-臭氧混合物(oxygen-ozone mixture),目前最主要用于治疗椎间盘内注射治疗或预防突出和一些口腔疾病的治疗,一些医生也尝试用于治疗腰背痛,膝骨关节炎等。近年,为了治疗NP,广州暨南大学附属红十字医院王家双等探索臭氧疗法在治疗带状疱疹后神经痛上的效果。临床单中心五年的随访研究结果显示在胸背受累节段椎间孔注射(Intervertebral foramen,I.V.F.)臭氧可以缓解疼痛强度和发作频度,并显著降低口服加巴喷丁(抗惊厥类药物)的日服用量,同时显著改善了患者的生活质量(睡眠、日常活动)。然而,由于目前缺乏相关的动物实验研究资料,致使该治疗方法无法开展多中心临床试验评估。根据临床应用的提示,为了搞清I.V.F.注射臭氧是否能够镇痛,本课题首次尝试在多种大鼠疼痛模型(神经病理性疼痛、急慢炎症性疼痛模型)评价I.V.F.注射臭氧的镇痛疗效。我们发现I.V.F.注射臭氧可以选择性地缓解NP,但对正常痛阈和炎性疼痛无效。与其它四种选择性分子靶向药物对比,I.V.F.注射臭氧镇痛时程长,药效高,并对腹腔注射加巴喷丁有协同增效作用,提示该微创介入法对NP镇痛效果特异、高效,可以扩大临床多中心评估。主要研究结果如下:(1)微创I.V.F.定位注射臭氧对正常大鼠的机械和热痛阈值无作用。在全麻下定位进针分别抵达L4-L5椎间孔,进入椎间孔时大鼠下肢有反射性屈曲,注射染料Di I(2.5%,5μl),灌流取材,固定沉糖,背根神经节(dorsal root ganglia,DRG)肉眼下被红染,冰冻切片后镜下观察有广泛性红色荧光标记细胞,视为定位准确。然后再取SD大鼠随机分为两组,I.V.F.注射空气组(n=8)和I.V.F.注射臭氧组(n=8),观察14天正常大鼠的机械性刺激缩足反应阈值和热刺激缩足反应潜伏期均无显著改变。(2)微创I.V.F.注射臭氧与注射选择性分子靶向药物对神经病理性疼痛有显著镇痛作用,但前者作用时程更长。制备坐骨神经分支选择损伤(spared nerve injury,SNI)模型,损伤同侧机械性缩足反应阈值下降至少6周以上,造模成功之后,实施一次I.V.F.注射臭氧(n=15)、AMD3100(基质细胞衍化因子-1受体CXCR4的特异性拮抗剂,n=8)、A803467(选择性Nav1.8阻断剂,n=8)、雷帕霉素(哺乳动物类雷帕霉素靶蛋白mTOR的抑制剂,n=8)、MGCD0103(选择性I型组蛋白去乙酰化酶抑制剂,n=8)。结果臭氧在注射1天之后起效,5天达到峰值,镇痛效果持续10天以上,第14天恢复到对照组水平。相比较,后四种分子靶向药物镇痛时间短(最长不超过96小时)。(3)微创I.V.F.注射臭氧对急慢性炎性疼痛均无镇痛作用。分别制备蜜蜂毒(bee venom,BV,n=9)模型和完全弗氏佐剂(complete Freund’s adjuvant,CFA,n=9)模型,结果显示提前24 h给予I.V.F臭氧或造模成功后再给予I.V.F臭氧均无显著作用。(4)微创I.V.F.注射臭氧预处理可以增强腹腔注射加巴喷丁对NP的镇痛疗效、延长镇痛时程,提示有协同作用。制备SNI模型,单独腹腔注射加巴喷丁(n=8)在给药后第1.5小时才有显著的镇痛效果,但在I.V.F.注射臭氧预处理第5天腹腔注射加巴喷丁(n=8),第1小时镇痛效果显著,持续至第3小时,臭氧+加巴喷丁比单纯加巴喷丁的镇痛效果高3-4倍,支持有协同作用。结论:(1)微创I.V.F.定向注射臭氧可以显著缓解神经病理性疼痛,但对炎性疼痛无效;(2)比较其它四种分子靶向药物,微创I.V.F.定向注射臭氧对神经病理性疼痛的镇痛作用时程长,疗效强;(3)微创I.V.F.定向注射臭氧可以协同增强系统给予加巴喷丁对神经病理性疼痛的镇痛疗效,延长疗效;(4)微创I.V.F.定向注射臭氧对大鼠正常痛阈无影响。