陳江 程橋
隨著人們對(duì)疼痛研究的不斷深入,阿片類藥物也愈加受到關(guān)注,在對(duì)阿片類藥物鎮(zhèn)痛效果的大量研究中發(fā)現(xiàn)疼痛存在顯著性別差異,即女性的痛閾和對(duì)疼痛的耐受性明顯高于男性[1]。其中嗎啡類止痛劑以及納布啡、噴他佐辛等阿片物質(zhì)的激動(dòng)劑/拮抗劑的鎮(zhèn)痛效果存在兩性差異[2]。地佐辛是一種新型的阿片類藥物,其鎮(zhèn)痛效果是否存在性別差異目前備受爭議。Fos蛋白作為一種疼痛在分子水平的標(biāo)志,可作為神經(jīng)元興奮的標(biāo)志。本實(shí)驗(yàn)通過注射外源性雌激素,觀察地佐辛在雌激素干擾下對(duì)切口痛大鼠行為及脊髓c-fos蛋白表達(dá)的影響,探討雌激素對(duì)地佐辛鎮(zhèn)痛效果的影響。
1.1 主要藥物和試劑 17-β雌二醇購自上海博蘊(yùn)生物公司,地佐辛購自揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)有限公司。大鼠C-fos ELISA試劑盒購于上海西塘生物科技有限公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)分組及給藥方法 健康成年雌性SD大鼠32只,重量250~280 g,由山西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。將32只大鼠分為去卵巢手術(shù)組(OVX+V)、雌激素組(OVX+E)、地佐辛組(OVX+D)和雌激素+地佐辛組(OVX+E+D),各8只。雌激素組于造模前3 h皮下注射17 β-雌二醇(0.2 mg/100 g),地佐辛組于造模后尾靜脈注射地佐辛(0.1 mg/100 g);雌激素+地佐辛組按相應(yīng)的劑量以及時(shí)間點(diǎn)分別給予雌激素和地佐辛。
1.3 卵巢切除術(shù) 0.3%戊巴比妥(50 mg/kg)麻醉大鼠,腹正中切口(1~1.5 cm),沿子宮找到雙側(cè)卵巢并結(jié)扎摘除止血,術(shù)后連續(xù)3 d肌內(nèi)注射抗生素。在安靜、溫暖和避強(qiáng)光的環(huán)境中飼養(yǎng)4周。
1.4 切口痛模型的制備 大鼠于實(shí)驗(yàn)前放置在安靜、溫暖和避強(qiáng)光的環(huán)境中飼養(yǎng),將大鼠麻醉后,消毒大鼠的左側(cè)后爪,用Brennan等[3]法從足底近端0.5 cm處向趾部做1 cm長的條狀切口,切開皮膚后,用眼科鑷挑起足底肌肉并縱向切割,保持其起止附著點(diǎn)的完整,紗布按壓止血后,用細(xì)線縫合皮膚。手術(shù)過程持續(xù)約5 min。
1.5 行為學(xué)觀察及評(píng)分 行為學(xué)改變主要發(fā)生在傷害性刺激后1 h,術(shù)后1 h觀察大鼠行為學(xué)改變,觀察其左側(cè)后爪及其負(fù)重情況。后爪著地且能夠負(fù)重計(jì)0分,后爪著地不負(fù)重計(jì)1分,后爪翹起不著地計(jì)2分。5 min觀察1次,每次1 min,以1 min內(nèi)最常采用的姿勢(shì)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分,共觀察1 h(0~24分)。以術(shù)側(cè)足評(píng)分減去對(duì)側(cè)足評(píng)分即為所得累積疼痛評(píng)分。
1.6 酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)法檢測(cè)脊髓fos蛋白表達(dá)情況 手術(shù)刺激后2 h,取每只大鼠腰段脊髓,大鼠的下肢神經(jīng)相對(duì)應(yīng)的脊髓節(jié)段為腰膨大,大致包括腰髓的4~6節(jié)段,相應(yīng)的位置為平胸13肋向下1 cm的范圍,即按此范圍取材,具體方法如下:(1)腹腔注射過量戊巴比妥鈉麻醉處死大鼠,大鼠取俯臥位固定;(2)背部正中切口剪開大鼠皮膚,分開筋膜和肌肉,暴露胸椎和腰椎;(3)于13浮肋水平向下1.5 cm咬開相應(yīng)部位的棘突和椎板,充分暴露脊髓;(4)平13肋向下剪取長度約1 cm的脊髓組織;(5)將所取得脊髓組織稱重后置于勻漿緩沖液中勻漿,20000 r/min,離心30 min,取上清液待用,樣本在-70℃保存。按照試劑盒說明進(jìn)行ELISA法檢測(cè)fos蛋白含量,計(jì)算脊髓組織中fos蛋白的濃度。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理,所得數(shù)據(jù)均以(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 累計(jì)疼痛評(píng)分 手術(shù)組大鼠均表現(xiàn)術(shù)側(cè)后爪翹起,偶爾著地但不負(fù)重等疼痛行為。與手術(shù)組比較,雌激素組、地佐辛組、地佐辛+雌激素組疼痛均明顯減輕(P<0.05);與雌激素組比較,雌激素+地佐辛組疼痛也明顯緩解(P<0.05);與地佐辛組比較,雌激素+地佐辛累計(jì)疼痛評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 四組大鼠疼痛累計(jì)評(píng)分的表達(dá)變化
2.2 脊髓c-fos蛋白表達(dá) 與手術(shù)組比較,地佐辛組,雌激素組,地佐辛+雌激素組c-fos表達(dá)量均明顯下降(P<0.05);與雌激素組比較,地佐辛+雌激素組c-fos表達(dá)量明顯下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與地佐辛組比較,地佐辛+雌激素組c-fos表達(dá)量變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 四組大鼠脊髓c-fos蛋白的表達(dá)變化(pg/mL)
Fos蛋白是原癌基因c-fos的表達(dá)產(chǎn)物,c-fos基因是一種即刻早期基因,正常情況下,在細(xì)胞內(nèi)很少表達(dá),當(dāng)機(jī)體受到傷害性刺激時(shí)后能夠在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)不同部位表達(dá),因此c-fos可作為神經(jīng)元興奮的標(biāo)志,是研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)最具有代表性的即刻早期基因[4]。雌激素主要通過雌激素受體來發(fā)揮作用,雌激素受體(estrogen receptors,ERs)是甾體激素受體,其廣泛分布于生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)。目前神經(jīng)解剖學(xué)研究顯示,ERs廣泛分布于痛覺傳遞和調(diào)制通路中,如背根神經(jīng)節(jié)、脊髓背角、中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)、臂旁核、脊核、下丘腦、大腦邊緣系和幾個(gè)皮質(zhì)區(qū)等區(qū)域,并通過激活不同部位的雌激素受體參與痛覺的廣泛調(diào)節(jié)[5]。本實(shí)驗(yàn)中我們采用Fos蛋白作為疼痛刺激的標(biāo)志物,發(fā)現(xiàn)去卵巢大鼠給予外源性雌激素后,疼痛評(píng)分降低,c-fos表達(dá)明顯減少,再次證實(shí)雌激素可以降低或逆轉(zhuǎn)卵巢切除大鼠的增加的疼痛敏感性,起到抗疼痛過敏作用。
地佐辛是一種新型的阿片類藥物,為阿片受體混合激動(dòng)-拮抗劑,為κ受體激動(dòng)劑、 受體拮抗劑[6],其安全性高,不良反應(yīng)少,鎮(zhèn)痛滿意率高于嗎啡,實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)去卵巢大鼠和雌激素組大鼠在給予地佐辛后,疼痛評(píng)分和c-fos表達(dá)量均明顯下降,這和以前的研究結(jié)果一致,表明地佐辛確實(shí)可以發(fā)揮明顯的鎮(zhèn)痛作用,但是地佐辛聯(lián)合雌激素組和單用地佐辛組比較,疼痛評(píng)分和c-fos表達(dá)量變化均不明顯,其具體原因可能為:地佐辛為阿片受體混合激動(dòng)-拮抗劑,而雌激素也能夠雙向影響阿片系統(tǒng),首先雌激素可以通過減少L-精氨酸/NO/cGMP通路來下調(diào)κ阿片受體數(shù)量或功能,從而減弱TMJκ調(diào)節(jié)的鎮(zhèn)痛。其可能通過降低κ阿片受體mRNA的合成或者增加這些纖維的κ阿片受體mRNA降解來下調(diào)功能性阿片受體的數(shù)量,也可能通過增加GRKs的mRNA的轉(zhuǎn)錄,激活GRK/抑制蛋白系統(tǒng)從而導(dǎo)致κ阿片受體脫敏,減弱阿片受體的功能[7]。其次,有研究顯示雌激素可增加疼痛誘導(dǎo)的μ阿片受體在大腦中的結(jié)合,增加μ阿片受體的有效性,這表明外源性雌激素可增強(qiáng)內(nèi)源性阿片系統(tǒng)的功能。雌二醇治療可能增加大鼠海馬和丘腦μ結(jié)合位點(diǎn)的數(shù)目;同時(shí)雌激素還可導(dǎo)致中央視前區(qū)核和后背角中央杏仁核的μ阿片受體的內(nèi)化,這種內(nèi)化被認(rèn)為是突觸活性的標(biāo)志;并雌激素還可作用于阿片受體突觸前神經(jīng)元,從而增加內(nèi)源性阿片肽的釋放,從而降低大鼠疼痛敏感性。大量研究還表明,在外周初級(jí)傳入傷害性感受器上,μ阿片受體、κ阿片受體和GIRK通道是共表達(dá)的,雌激素可以通過調(diào)控GIRK 2參與對(duì)阿片鎮(zhèn)痛的調(diào)節(jié),但其具體機(jī)制目前尚不清楚[8]。
綜上所述,雌激素對(duì)阿片受體存在雙向調(diào)節(jié)作用,不僅可以下調(diào)κ阿片受體數(shù)量或功能,還可以增加μ結(jié)合位點(diǎn)的數(shù)目,而地佐辛為阿片受體混合激動(dòng)-拮抗劑,地佐辛與雌激素聯(lián)合用于去卵巢大鼠,兩者對(duì)阿片受體的這種作用可能會(huì)通過多種通路相互影響,部分抵消,相互中和,最終在我們的結(jié)果中看到地佐辛的鎮(zhèn)痛效果并沒有受到雌激素的太多干擾。但是具體機(jī)制可能受到多重因素的影響包括藥物本身的特殊性,如劑量、藥理作用、給藥途徑和給藥時(shí)間等,還有物種、基因型、年齡和性激素周期等。
我們的結(jié)果表明,基于本實(shí)驗(yàn)條件下,雌激素單獨(dú)應(yīng)用對(duì)c-fos表達(dá)有一定程度抑制作用,但雌激素對(duì)地佐辛的鎮(zhèn)痛效果沒有明顯的影響。
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