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恒远产品文献:星形胶质细胞在降钙素中枢镇痛 机制中的作用 *

点击次数:125 发布时间:2019/11/22
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星形胶质细胞在降钙素中枢镇痛机制中的作用 *

李海英 1 △ 肖 智 2 △ 李树法 3向 菲 4 王 青 1

(1 贵阳市第yi人民医院内分泌科,贵阳 550002;2 遵义医学院医学与生物学研究中心,遵义 563003;3 临沂市人民医院内分泌科,临沂 276000;4 贵阳市第二人民医院内分泌科,贵阳 550081)

摘 要 目的:观察降钙素(sCT)对神经病理性疼痛大鼠中脑导水管周围灰质(PAG)星形胶质细胞 D-丝氨酸(D-Ser)释放的影响,明确星形胶质细胞在 sCT 镇痛中作用机制。方法:72 只雄性 SD 大鼠建立坐骨神经结扎神经病理性疼痛大鼠模型后,随机分为 6 组 (n = 12):正常组、CCI 组、sCT 组、射氟代柠檬酸 (FCA) 组、苯甲酸钠 (SB) 组和 7- 氯犬尿酸 (CK) 组。除正常组及 CCI 组外大鼠均腹腔内 sCT。von Frey 纤维检测其机械痛阈值 (MWT),ELISA 法检测其 PAG 中 D-Ser 水平。结果:建模后大鼠 MWT 下降,给予腹腔注射 sCT 后,D-Ser 水平和 MWT 显著上升(P 均 < 0.001);PAG 注射 FCA 或 SB,分别引起 sCT 治疗大鼠 D-Ser 水平和 MWT 下降或上升(P 均 < 0.001);PAG 注射CK 引起 sCT 治疗大鼠 MWT 下降(P < 0.001),D-Ser 水平无变化。结论:sCT 引起神经病理性疼痛大鼠 PAG 星形胶质细胞活化,D-Ser 释放增加,增强 NMDA 受体功能产生镇痛作用。

关键词 降钙素;星形胶质细胞;D- 丝氨酸;中脑导水管周围灰质;神经病理性疼痛既往认为,哺乳动物体内无D-丝氨酸(D-serine,D-Ser)存在。随后研究发现哺乳动物(大鼠)大脑星形胶质细胞中有 D-Ser 和 D-Ser 消旋酶(serine racemase,SR)存在,且活化的星形胶质细胞可释放 D-Ser,近年发现除了星形胶质细胞(主要),神经元也可以释放 D-Ser[1]。合成和降解 D-Ser 的酶分别是 SR 和 D- 氨基酸氧化酶 (D-amino acid oxidase,DAAO)。D-serine 可以作为共激动剂 (co-agonist),与 N- 甲基 -D- 门冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate,NMDA)的 NR1 亚基的“甘氨酸位点”进行结合,是调节 NMDA 受体活性及神经毒性的关键因子,因此胶质细胞通过突触小泡形式释放 D-Ser 与 NMDA受体作用实现对神经元功能的调节 [2]。中脑导水管周围灰质(periaqueductal gray,PAG)接受来自外周的疼痛信息,同时也接受高位中枢的疼痛调制信息,是机体内源性镇痛系统的关键结构,近年发现,PAG 也是机体下行性疼痛易化系统的关键结构。兴奋性神经递质谷氨酸 (glutamate, Glu) 及其受体在疼痛调制中作用重大。脊髓和外周,Glu 水平的提高和 / 或 NMDA 受体的活化可产生致痛作用,而在脊髓上结构,Glu 水平的提高和 / 或NMDA 受体的活化可产生镇痛作用。研究证实:大鼠 PAG 中微量注射 NMDA 产生强大的镇痛作用,而 NMDA 受体拮抗剂 D-AP7 可减弱此镇痛作用,说明 PAG 中 NMDA 受体的活化将产生镇痛作用 [3]。如前所述,D-Ser 是 NMDA 受体甘氨酸位点的激动剂,其激动作用强于 Gly。Martins 研究发现 [4]:PAG 微量注射 Gly 可剂量依赖的提高大鼠甩尾反射阈值,产生镇痛作用,那么很有可能 PAG 中 D-ser的增多也可以产生镇痛作用。结合前期研究 [5]:对慢性神经病理性疼痛(CCI 模型)大鼠 PAG 微量注射鲑鱼降钙素 (salmon calcitonin,sCT) 后,CCI 大鼠疼痛行为缓解,机械痛阈 (mechanical withdrawal thresholds,MWT) 和热痛阈上调,那么 sCT 在 PAG的镇痛机制是否也包含 D-Ser 的介入呢?本研究将通过腹腔注射 sCT 后,观察 PAG 中 D-Ser 水平变化以及其变化对 sCT 镇痛作用的影响。

方 法

1. 材料

(1)动物:雄性清洁级 SD 大鼠 72 只,体质量 210 ~ 220 g,由遵义医学院实验动物中心提供,合格证号:SYXK(黔)2011-003。在安静、温度 24±2℃、湿度 60%±5%、明暗各 12 h (8AM-8PM) 周期环境中饲养,每笼 4 ~ 5 只。大鼠自由饮食和饮水。随机分为正常组、CCI 组、sCT 组、氟 代 柠 檬 酸 (fluorocitrate, FCA) 组、7- 氯 犬 尿 酸(7-chlorokynurenate,CK) 组、 苯 甲 酸 钠 (sodium benzoate,SB) 组,每组 12 只。建模后 14 d,每组大鼠各随机取 6 只,ELISA 法检测 PAG 中 D-Ser 水平,余下 6 只继续观察机械痛阈变化,直到建模后21 d。sCT 组大鼠从 CCI 手术后 1 d 开始,每日给予 sCT(2 µg/(kg.d),i.p.),直到手术后 21 d 实验结束。FCA 组、7-CK 组和苯甲酸钠组取 CCI 建模并经 sCT 腹腔注射 14 d 大鼠,分别在大鼠 PAG 微量 注 射 FCA (1.2 µg/0.3 µl)、SB (150 µg/0.3 µL) 和7-CK (3.6 µg/0.3 µL),观察大鼠机械痛阈以及 D-Ser水平变化。本实验严格按照国际疼痛学会 (IASP) 关于应用动物进行疼痛研究的伦理纲要进行操作。

(2) 试 剂:sCT( 美 国 Sigma 公 司), 溶 于0.001N 醋酸 , 终浓度 1 µg/ml; FCA(美国 Sigma公司), 溶于生理盐水,终浓度 4 mg/ml;SB(美国Sigma 公司)溶于生理盐水,终浓度 500 mg/ml;7-CK(美国 Sigma 公司)溶于含 5% 二甲基亚砜(DMSO)的 PBS 溶液,终浓度 12mg/ml;脑立体定位仪(日本 Narishige 公司);微量进样器 (5 µl,宁波镇海玻璃仪器厂 );D-serine 酶联免疫分析试剂盒(上海恒远生物科技有限公司);酶标仪(芬兰,Labsystems Multiskan MS 352 型);洗板机(芬兰Thermo Labsystems,AC8 型); 电 子 Von Frey 测痛仪(2390 系列,美国 IITC Life Science)

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