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第一部分IL-33在正常大鼠神经系统的表达目的相关文献报道IL-33mRNA在脑和脊髓高表达,在离体培养的胶质细胞中有IL-33mRNA及蛋白的表达以及释放,并且与多种中枢神经系统的疾病相关,但是尚未有中枢神经系统在体蛋白水平的研究；同时,在外周神经系统的表达也未见报道。因此,本实验首先检测IL-33蛋白在中枢神经系统及外周神经系统的表达,以期为IL-33参与神经系统的病理生理过程提供组织学依据。方法正常大鼠脑组织、视网膜、三叉神经节、背根神经节(Dorsal Root Ganglia, DRG)组织行冰冻切片,用免疫荧光染色的方法观察IL-33在神经系统的表达。结果IL-33在谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase, GS)阳性的视网膜Muller细胞及小脑的Bergmann胶质细胞的胞核内呈结构性强阳性表达；在视网膜的节细胞层、三叉神经节及背根神经节内,IL-33可在神经元内表达,同时也可以在神经元周围GS阳性的胶质细胞中表达。结论神经系统有IL-33蛋白的表达,其可以表达在细胞核内,也可以表达在胞浆内；在外周神经组织,IL-33可以表达在神经元及其周围的胶质细胞。第二部分CFA炎症大鼠DRG及脊髓中IL-33的表达目的由第一部分结果提示,外周神经组织中IL-33的基础表达水平相比中枢神经组织更高。因此,利用外周完全弗氏佐剂(complete Freund’s adjuvant, CFA)炎症模型,探究了炎症刺激对大鼠背根神经节及脊髓中IL-33及其相关分子表达的影响。方法大鼠左侧足部皮下注射0.1ml CFA后,分别于0天(空白对照)、1天、3天、7天、14天,获取脊髓I4-L5段左右侧DRG及左右侧脊髓,提取RNA后,经逆转录,用实时定量PCR的方法检测了IL-33、ST2、ST2L、IL-1RAcP (IL-1受体辅助蛋白)、IL-1及IL-1R1mRNA的表达变化。进一步用蛋白免疫印迹法(WB)及免疫荧光染色的方法观察了在外周CFA炎症刺激下不同时间点IL-33蛋白在DRG中的表达。结果在外周CFA炎症的影响下,同侧的DRG中IL-33、ST2、ST2L、IL-1的mRNA均表现为相同模式的时间依赖性变化。IL-331天后开始升高(1.50±0.64),3天后升高最明显(11.73±3.31,P<0.05,与0天1±0.19相比),7天时回落(6.49±1.72,P<0.05,与0天相比),到14天时降至正常(0.48+0.06)；其受体ST21天时升高到2.61+1.07,3天时急剧升高,达19.99±4.91(P<0.05,与0天1±0.18相比),7天时降至8.63+2.48(P<0.05,与0天相比),14天时降为1.51+0.29；其中ST2L1天时为1.42±0.22,3天时为3.26+1.49(P<0.05,与0天1±0.14相比),7天时为2.60±0.65(P<0.05,与0天相比),14天时恢复到1.20±0.20；IL-11天时升高至3.19+1.56,3天时为4.03+1.20(P<0.05,与0天1±0.17相比),7天时为2.56+0.32(P<0.05,与0天相比)的,14天时降至1.72±0.47。而IL-1RAcP只在3天时表达明显升高(5.65±1.49,P<0.05,与0天1±0.12相比),IL-1R1的表达则在7天时明显降低(0.29±0.09,P<0.05,与0天1±0.07相比)。各目的基因对侧的变化均不明显。WB结果显示,炎性刺激的第7天,同侧DRG中IL-33蛋白表达明显升高(1.63+0.30,P<0.05,与0天相比)。免疫荧光染色结果显示,炎症影响下,IL-33蛋白的表达也随时间变化有增强趋势,其中7天时荧光信号最强,与WB检测的结果一致。CFA炎症中,脊髓IL-33mRNA表达呈下调趋势,其余相关分子变化不甚明显。结论在外周CFA炎症的刺激下,大鼠同侧DRG中IL-33/ST2/IL-1RAcP的表达可呈时间依赖性上调；在脊髓水平,IL-33呈双侧短暂下调。第三部分IL-33参与大鼠痛觉调制的研究目的陆续有文献报道,IL-33可以参与痛觉的调制,但其具体作用途径并不明确,因为在DRG观察到有IL-33的表达,而DRG是伤害性感受器胞体所在部位,因此,本实验对IL-33参与痛觉调制的可能机制进行了研究。方法急性分离正常大鼠脊髓L4-L6段DRG,用免疫荧光染色的方法观察DRG神经元IL-33及其受体ST2的表达。用全细胞膜片钳的方法记录给予重组IL-33(终浓度分别为10ng/ml和100pg/ml)前后DRG神经元膜兴奋性状态的变化。正常大鼠测定基础痛阈后,随机分组,鞘内分别注射0.01μg、0.03μg、0.1μg的重组IL-33,以生理盐水为对照,于注射后1小时、3小时、5小时、7小时、24小时、48小时,分别用热辐射-缩腿反应及50%缩足阈值法观察热痛阈及机械痛阈的变化。结果(1)急性分离的DRG神经元既可以表达IL-33,又同时表达其受体ST2。(2)与给药前相比,10ng/mL的IL-33可导致DRG神经元兴奋性增强,表现为静息膜电位更易去极化(给药前：-50.08±1.01mV,给药后：-47.85±1.23mV。n=13,P<0.05),基强度(Rheobase)降低(给药前：0.12+0.01nA；给药后：0.06±0.00nA。n=13, P<.05)。在100pA、300pA及500pA的Ramp刺激(斜坡刺激)下,给药后各刺激强度的放电频率均显著增加(P<0.05,n=13)。当IL-33作用浓度降至100pg/ml后,与给药前相比,给药后DRG神经元兴奋性仍表现为增强,基强度降低(Pre:0.24±0.02nA, After:0.15±0.02nA。n=9, P<0.05)。动作电位的阈电位由给药前的-22.59+1.20mV下降为给药后的-27.88±1.32mV(n=9,P<0.05),持续时间由给药前的2.76±0.06ms下降为给药后的2.50-±0.07ms(n=9,P<0.05)。(3)鞘内注射IL-33后,热痛阈随着剂量的增加有下降趋势,其中0.1μg组(n=9)注射后5小时、7小时、24小时的热痛阈与生理盐水组(n=10)相应时间点的热痛阈相比,显著降低(P<0.05)。但不同剂量组50%缩足阈值法测定的机械痛阈在各时间点与生理盐水组相比,无明显统计学意义。结论DRG神经元除了表达IL-33,还表达其受体ST2,提示了IL-33在DRG中存在自分泌及旁分泌作用的机制。外源性的IL-33可以提高DRG神经元的膜兴奋性,鞘内注射IL-33可致大鼠热辐射-缩腿反应时缩短,提示IL-33致热痛觉过敏的可能机制是通过改变膜的兴奋性实现的。