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背景和目的:
在传统中医药,苦参被广泛用于治疗类风湿性关节炎、皮肤瘙痒、动脉粥样硬化、脑缺血等症状,氧化槐果碱(Oxysophocarpine, OSC)是豆科植物苦参干燥根提取的有效生物碱成分,据研究报道有镇痛抗炎,抗肝损伤和神经保护作用。慢性疼痛通常是指持续或复发性疼痛持续12周以上,或组织愈合后疼痛持续超过正常预期时间的病理状态,多由外周组织炎症和或神经损伤引起,并与前扣带回皮层(anterior cingulate cortex, ACC)高度联系,慢性疼痛是一种常见的临床症状,严重影响患者的生活质量。虽然在过去几十年里,国内外学者对慢性疼痛的神经生物学机制进行了深入的研究,但是目前的药物如阿片类药物和非甾体抗炎药因其副作用限制了临床应用。本实验通过观察氧化槐果碱对慢性炎性痛小鼠的抗炎镇痛效果,探讨其可能的内在分子机制,为进一步研发具有抗炎镇痛作用的生物碱类天然产物提供了理论支持。
方法:
通过在C57BL/6小鼠左后足部皮下注射完全弗氏佐剂(Complete Freund’s adjuvant, CFA)建立慢性炎性痛动物模型,给药组给予氧化槐果碱10、20、40mg/kg灌胃,每日两次,给药14天。通过测定小鼠对外源性刺激导致的缩足反应时间对小鼠机械痛、热刺痛痛阈值进行评估;应用旷场和高架十字迷宫实验检测小鼠的焦虑样行为;采用蛋白质印迹法对谷氨酸受体相关蛋白和mTOR信号通路蛋白含量进行检测;利用酶联免疫吸附测定法对炎性左后足部炎性因子含量进行检测。
结果:
1.氧化槐果碱可延长模型小鼠外源性刺激导致的缩足反应时间,提高机械痛阈值和热敏痛阈值。
2.氧化槐果碱可减少模型小鼠新环境条件下焦虑样行为。
3.氧化槐果碱可减少模型小鼠左后肢足肿胀部位炎性因子TNF-α和IL-6的释放,但不影响IL-1β。
4.氧化槐果碱能够减少前扣带回脑区谷氨酸受体GluA1在GluA1-s831和GluA1-s845两个位点的磷酸化以及减少GluN2B在GluN2B-s1303,GluN2B-s1472两个位点的磷酸化,下调GluN2B表达,但不影响GluA1及GluN2A蛋白水平。
5.氧化槐果碱的镇痛作用与抑制前扣带回脑区PI3K/Akt/mTOR信号通路的过度磷酸化相关。
结论:
氧化槐果碱可明显缓解慢性炎性痛小鼠痛敏现象及焦虑样行为,其镇痛及抗焦虑作用可能与减少外周炎性因子的释放,调控中枢前扣带回皮层谷氨酸受体的表达和抑制mTOR信号通路相关。
在传统中医药,苦参被广泛用于治疗类风湿性关节炎、皮肤瘙痒、动脉粥样硬化、脑缺血等症状,氧化槐果碱(Oxysophocarpine, OSC)是豆科植物苦参干燥根提取的有效生物碱成分,据研究报道有镇痛抗炎,抗肝损伤和神经保护作用。慢性疼痛通常是指持续或复发性疼痛持续12周以上,或组织愈合后疼痛持续超过正常预期时间的病理状态,多由外周组织炎症和或神经损伤引起,并与前扣带回皮层(anterior cingulate cortex, ACC)高度联系,慢性疼痛是一种常见的临床症状,严重影响患者的生活质量。虽然在过去几十年里,国内外学者对慢性疼痛的神经生物学机制进行了深入的研究,但是目前的药物如阿片类药物和非甾体抗炎药因其副作用限制了临床应用。本实验通过观察氧化槐果碱对慢性炎性痛小鼠的抗炎镇痛效果,探讨其可能的内在分子机制,为进一步研发具有抗炎镇痛作用的生物碱类天然产物提供了理论支持。
方法:
通过在C57BL/6小鼠左后足部皮下注射完全弗氏佐剂(Complete Freund’s adjuvant, CFA)建立慢性炎性痛动物模型,给药组给予氧化槐果碱10、20、40mg/kg灌胃,每日两次,给药14天。通过测定小鼠对外源性刺激导致的缩足反应时间对小鼠机械痛、热刺痛痛阈值进行评估;应用旷场和高架十字迷宫实验检测小鼠的焦虑样行为;采用蛋白质印迹法对谷氨酸受体相关蛋白和mTOR信号通路蛋白含量进行检测;利用酶联免疫吸附测定法对炎性左后足部炎性因子含量进行检测。
结果:
1.氧化槐果碱可延长模型小鼠外源性刺激导致的缩足反应时间,提高机械痛阈值和热敏痛阈值。
2.氧化槐果碱可减少模型小鼠新环境条件下焦虑样行为。
3.氧化槐果碱可减少模型小鼠左后肢足肿胀部位炎性因子TNF-α和IL-6的释放,但不影响IL-1β。
4.氧化槐果碱能够减少前扣带回脑区谷氨酸受体GluA1在GluA1-s831和GluA1-s845两个位点的磷酸化以及减少GluN2B在GluN2B-s1303,GluN2B-s1472两个位点的磷酸化,下调GluN2B表达,但不影响GluA1及GluN2A蛋白水平。
5.氧化槐果碱的镇痛作用与抑制前扣带回脑区PI3K/Akt/mTOR信号通路的过度磷酸化相关。
结论:
氧化槐果碱可明显缓解慢性炎性痛小鼠痛敏现象及焦虑样行为,其镇痛及抗焦虑作用可能与减少外周炎性因子的释放,调控中枢前扣带回皮层谷氨酸受体的表达和抑制mTOR信号通路相关。