初级痛觉神经元异常电活动在大鼠神经病理性疼痛中的机制研究

发布时间：2017-12-29 17:06

  本文关键词：初级痛觉神经元异常电活动在大鼠神经病理性疼痛中的机制研究　出处：《北京协和医学院》2017年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：背景与目的细胞电泳技术是一种广泛应用的无创细胞分析技术。神经细胞主要依靠膜电位的极化状态(表现为膜内的负电性)和膜电特性的改变执行各种功能。研究神经细胞的电泳特性对于分析其功能具有独特的优势。周围神经损伤导致初级痛觉神经元异常放电而诱发神经病理性疼痛,其发生机制和神经损伤部位的炎症反应有关。这些炎症反应将导致初级痛觉神经元上的离子通道蛋白、受体等过表达和聚集。研究发现,跨膜离子通道蛋白的浆膜外侧特异地连接着大量以唾液酸残基为主的糖链,这些唾液酸残基带有大量的负电荷。因此我们推测大量带负电的膜外唾液酸糖链导致神经元膜电位的极化减低,最终导致了神经元的自发去极化而产生异位自发放电。本研究将建立慢性神经病理性疼痛大鼠模型,利用细胞电泳技术,分析疼痛模型大鼠的神经元膜电位的变化。方法建立神经细胞电泳技术装置和大鼠的慢性坐骨神经压迫(CCI)神经病理性疼痛模型,利用细胞电泳技术测量大鼠L4-5背根神经节神经元细胞电泳率(EMP)的变化,间接探索神经元膜上离子通道等蛋白糖基化的变化。结果CCI组(n = 96)的平均细胞电泳率为3.575±0.147μm.cm.V-1.s-1,显著低于对照组(n= 53)的5.123±0.220μm.cm.V-1.s-1(p0.0044)。其中,小细胞(n = 27)的细胞电泳率为3.318±0.286μm.cm.V-1.s-1,也显著低于对照组(n = 24)的5.415±0.467μm.cm.V-1.s-1(p = 0.0003)。结论损伤神经元向正极泳动的速率低于正常未损伤神经元,可能是由于神经元胞体离子通道蛋白的聚集导致神经元对毛细管内壁的吸附作用增强所致。我们的结果部分验证了慢性神经病理性疼痛的机制假说,具体机制有待进一步研究。本研究完善了神经细胞电泳技术方法,明确了其中部分技术难点;神经细胞电泳技术具有较大的发展潜力。背景与目的临床经验显示,周围神经损伤后可在1h内出现典型的病理性疼痛。但是,神经病理性疼痛动物模型的研究大都集中在神经损伤1天之后,而疼痛最早开始出现的确切时间尚不明确。最近本课题组通过改进脊神经结扎(SNL)模型发现神经损伤后10分钟内即可出现疼痛,同时邻近未损伤的C类神经元出现自发放电和兴奋性升高。该现象无法用损伤局部的炎症反应解释。因此,结合蛇毒脱髓鞘模型的研究结论,我们推测神经损伤阻断了 A类纤维传入,导致A类纤维对C类纤维的抑制作用消失,从而快速引发了神经病理性疼痛。为验证此推测,给予损伤神经一定的弱电刺激来模拟A类纤维的传入,发现C类神经元的自发放电被抑制,支持上述推测。但是,用A类纤维强度电刺激是否可以逆转神经损伤导致的疼痛行为,目前尚不明确。本研究将在改进的SNL大鼠模型中,利用自制的在体神经刺激电极给予损伤神经A类纤维强度电刺激,对比刺激后与不刺激的大鼠行为,从行为学水平验证A类纤维在急性神经病理性疼痛中的作用。方法将成年雌性SD大鼠分为电刺激组和对照组,两组均预先在L5脊神经上植入刺激电极,然后在大鼠清醒状态下切断L5脊神经。电刺激组在神经损伤即刻起规律给予A类纤维强度电刺激(10 Hz,0.5 mA,3 min),对照组除不给予电刺激外,其他操作与电刺激组保持一致。测定电刺激后机械、热、冷刺激诱发痛和自发痛等行为发生和发展的精确时间变化情况。结果电刺激组大鼠从L5脊神经损伤即刻开始进行A类纤维强度电刺激,其自发痛行为在术后10 min开始在1天内都显著低于未进行电刺激的SNL组大鼠。电刺激组大鼠的机械痛从术后1小时直到第7天都显著低于未进行电刺激的SNL组大鼠。结论本研究发现给予损伤神经A类纤维强度的电刺激可以部分缓解神经损伤早期的神经病理性自发痛和机械痛。我们推测A类纤维传入在正常情况下可能抑制了 C类纤维的电活动。激活A类纤维传入的治疗手段具有缓解神经病理性疼痛的潜在效果。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R741

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本文编号：1351066