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背景:临床上神经病理性疼痛与抑郁常伴随存在,但机制有待阐明。缝隙连接蛋白(connexin43,Cx43)是构成星形胶质细胞缝隙连接和半通道的主要蛋白,参与疼痛或抑郁的病理生理过程。本文拟探究前扣带回(anterior cingulate cortex,ACC)Cx43在神经病理性疼痛及其所致抑郁中的作用及其机制。第一部分前扣带回缝隙连接蛋白43参与神经病理性疼痛所致抑郁目的:研究ACC区的Cx43在具有抑郁症状的神经病理性疼痛动物模型中的变化,以及使用相关药物或抑制肽是否可改善疼痛或抑郁行为。方法:实验1:采用雄性Sprague Dawley大鼠坐骨神经分支选择性损伤(spared nerve injury,SNI)模型,2周后开始进行疼痛和抑郁相关的行为学实验,包括机械痛阈(mechanical withdrawal threshold,MWT)、旷场实验(open field test,OFT)、糖水偏好实验(sucrose preference test,SPT)、强迫游泳(forced swim test,FST)、高架十字迷宫实验(elevated plus maze,EPM)和新奇环境进食抑制实验(novelty suppressed feeding test,NSFT)等。取 ACC 区脑组织,采用免疫印迹(western blot,WB)、免疫荧光检测Cx43、胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)的表达。实验2:如前建立模型,ACC区定位注射PBS或广泛性连接蛋白阻断剂甘草酸二钠(carbenoxolone disodium salt,CBX)后,采用MWT、OFT、FST观察疼痛和抑郁相关行为的改变。实验3:如前建立模型,ACC区注射PBS或无功能模拟多肽(scrambled peptide,SP)或Gap26(抑制Cx43缝隙连接和半通道功能)或Gap19(仅抑制Cx43半通道功能),采用MWT、OFT、SPT、FST观察疼痛和抑郁相关行为的改变,并采用WB检测Cx43及其磷酸化位点(ser282、ser279、ser368、ser373、tyr265)和相关磷酸酶(ERK、PKCε、Akt、Src)及其活化形式(pERK1/2、pPKCε(ser729)、pAkt(ser473)、pSrc(tyr416))的改变。结果:与Sham组相比,SNI可引起大鼠MWT降低、糖水偏好比例下降、挣扎时间减少和不动时间延长等疼痛和抑郁行为,不影响OFT中的运动能力,但OFT、EPM、NSFT未检测到焦虑行为的改变。SNI组大鼠ACC区Cx43表达增加,但GFAP无统计学差异。ACC区注射CBX不可改善MWT,但可改善挣扎时间减少和不动时间延长。ACC区注射Gap26或Gap19不可改善MWT,但可改善糖水偏好比例下降、挣扎时间减少和不动时间延长等抑郁样行为。Gap26或Gap19尽管不改变Cx43和部分磷酸酶(PKCε、Akt、Src)的总量,但可逆转SNI引起的Cx43磷酸化位点(ser368、ser373、tyr265)和磷酸酶活化形式(pPKCε(ser729)、pAkt(ser473)、pSrc(tyr416)、pSrc(tyr527))的改变。SNI 或抑制肽不改变ERK1/2、pERK1/2 和相关 Cx43 磷酸化位点(ser282、ser279)的表达。第二部分IL-1β参与调控疼痛所致抑郁中缝隙连接蛋白43的改变目的:研究IL-1β是否为神经病理性疼痛所致抑郁中调控ACC区Cx43改变的上游炎症因子,以及抗抑郁药氯胺酮是否可降低IL-1β和Cx43的增高。方法:实验1:如前建立模型,采用实时定量聚合酶链式反应、酶联免疫吸附实验检测ACC区IL-1β、TNF-α的改变。实验2:如前建立模型,术后早期ACC区持续注射PBS或IL-1ra,采用MWT、OFT、SPT、FST观察疼痛和抑郁相关行为的改变,并采用WB检测Cx43及其磷酸化位点(ser368、ser373、tyr265)和相关磷酸酶(PKCε、Akt、Src)改变。实验3:如前建立模型,腹腔注射生理盐水或氯胺酮,采用MWT、OFT、SPT、FST观察疼痛和抑郁相关行为的改变,并采用WB检测给药后24 h和72 h的IL-1β和Cx43改变。结果:与Sham组相比,SNI可引起大鼠ACC区IL-1β的表达增高,术后早期持续ACC区给予IL-1ra不可预防痛觉的产生,但可预防疼痛所致的抑郁样行为,且可逆转磷酸酶活性和Cx43表达及其磷酸化位点的改变。单次亚麻醉剂量的氯胺酮具有快速、持久的抗抑郁作用,但不改善痛觉,且可降低IL-1β和Cx43的增高。结论:ACC区Cx43改变参与大鼠SNI模型中神经病理性疼痛所致的抑郁样行为,但不参与疼痛;Cx43的改变受IL-1β调控,ACC区给予IL-1ra可改善神经病理性疼痛所致抑郁,但不改善疼痛;氯胺酮可降低神经病理性疼痛所致抑郁中IL-1β和Cx43的增高。