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目的: 槲皮素是一种广泛分布于自然界的黄酮类化合物,约有100多种中草药含有槲皮素。近年来对它的研究日益增多,发现其有多种药理活性。其主要药理活性包括:1.抗氧化及清除自由基的作用:电离辐射作用于机体会产生大量自由基,引起包括脂质过氧化在内的一系列自由基反应。过剩的自由基是有害的,能够导致细胞结构的改变和功能的破坏,甚至引起癌症、衰老及心血管等许多疾病。实验证明,黄酮类化合物对超氧阴离子(O2-)、羟自由基(·OH)和单线态氧(1O2)均有良好的清除作用。2.对心血管系统的作用:研究发现槲皮素具有降血压、保护心肌缺血再灌注损伤等作用。近年来又发现,槲皮素能显著抑制血小板衍生生长因子(PDGF)诱导的肺动脉平滑肌细胞增殖,对于肺动脉高压的防治具有重要作用。此外,槲皮素还有抗凝血作用。3.免疫调节作用:槲皮素能够增强细胞免疫功能,对机体细胞免疫机能有正向调节作用。4.抗癌作用:槲皮素对人卵巢癌、乳腺癌、白血病细胞、胃肠道肿瘤细胞均有增殖抑制作用。对细胞代谢情况的影响和抗氧自由基对细胞的作用可能是其抗癌的一种机理。然而,关于槲皮素的镇痛作用,相关的文献报道十分有限。龚珊等采用四种不同疼痛模型:热板法、扭体反应、电刺激-嘶叫法及福尔马林法发现槲皮素对不同性质的疼痛:内脏痛、躯体体表痛、相对性急性痛、紧张性的病理性疼痛均有镇痛作用。对于其镇痛机制的研究,尚无相关报道。由于槲皮素毒副作用小,越来越显示出重要的临床应用价值。 国际疼痛协会将疼痛分为生理性痛和病理性痛。生理性痛是生存必需的警报系统,病理性痛是妨碍生存的一种疾病。病理性痛在痛觉传导路的各个水平,包括外周伤害性感受器、脊髓背角、脊髓上位伤害性感觉和情感神经中枢和大脑皮质等结构,都可能发生了化学物质和神经系统结构与功能的改变或异常,如在外周组织或神经损伤后产生伤害性感受器敏化、神经损伤部位神经瘤以及初级感觉神经元发生异位放电、脊髓背角伤害性神经元敏化、脊髓上位脑中枢异常激活或功能改变等,因此表现为:(1)持续性自发痛;(2)原发性和继发性痛敏;(3)异常痛敏;(4)伴有显著组织炎症症状、交感神经功能异常症状和感觉神经功能障碍。总之,病理性痛的发生和持续慢性化过程可能累及整个神经系统的结构和功能可塑性变化,因为有炎症和交感神经功能异常,所以在机制上也伴有神经-免疫-内分泌网络系统和多种因素的综合作用。因为单一的动物模型不可能模拟所有的临床病理性痛特点,且通过动物模型模拟的现象与人类自身的临床病理现象存在着一定的差异,因此在研究一个药物的镇痛效果时,需要联合应用各种痛模型展开研究才能全面客观的评价药物疗效,最终揭示病理性痛的机制,为临床治疗提供线索。 蜜蜂毒模型是近年来建立起来的一种新的实验病理性痛动物模型。在清醒大鼠一侧后足底注入蜜蜂毒溶液后,可以同时出现与临床持续病理性痛症状相似的绝大多数伤害性感觉和痛敏表型,包括:1,以自发性缩足和舔足为表现形式的长时程持续自发性伤害反应(persistentspontaneousnociception,PSN);2,注射侧出现的原发性热痛敏;3,注射侧出现的原发性机械痛敏;4,非注射侧出现的继发性(或称作镜像)热痛敏。坐骨神经分支损伤模型是Woolf及其同事在2000年介绍的一种神经病理性痛模型,为了模拟临床外周神经损伤后的烧灼样痛。该模型也有抬足、舔足等自发痛行为表现,但无自食伤肢行为,同时动物损伤肢体有对辐射热照射和CO2激光照射敏感的热痛敏、对针刺(pin-prick)和vonFrey纤维刺激敏感的异常机械痛敏。该模型一般在手术后几个小时出现痛相关行为,持续数月。 因而,本研究在模拟临床病理性痛的蜜蜂毒模型和坐骨神经分支损伤模型上,采用口服给药(灌胃)方法研究槲皮素的镇痛作用,结果发现口服槲皮素具有镇痛作用且不能被纳洛酮所翻转,提示其镇痛作用非阿片受体所介导。 方法: 槲皮素采用口服给药(灌胃)方法,研究其对于蜜蜂毒模型和坐骨神经分支损伤模型的痛相关行为的影响。考虑到蜜蜂毒模型和坐骨神经分支损伤模型痛相关行为出现的时间差别以及槲皮素的吸收和代谢过程,槲皮素的给药时间点分别设置在蜜蜂毒注射前30分钟(之前给药),蜜蜂毒注射后3小时(之后给药)和坐骨神经分支损伤模型术后2周(此时痛敏已经完全建立)。在灌胃给与大剂量槲皮素后,大鼠行ROTA-ROD试验以明确其在镇痛作用的同时对运动平衡功能有无损害。在本研究中,均采用纳洛酮作为一种非选择性阿片受体拮抗剂来明确不同疼痛模型中,阿片受体在槲皮素镇痛作用中的机制。 结果: 第一部分:槲皮素对大鼠生理状态下热和机械刺激缩足反应阈值的影响: 基础值测定之前30分钟给予槲皮素(40mg/kg,80mg/kg和120mg/kg)灌胃给药对于热刺激缩足反应潜伏期(PWTL)没有显著影响,但可以显著提高机械刺激缩足反应阈值(PWMT),并且呈现出一定的剂量依赖性。 第二部分:槲皮素对蜜蜂毒模型痛相关行为的作用: 1、槲皮素对蜜蜂毒所致持续自发伤害性反应的作用 皮下注射蜜蜂毒之前30分钟给予槲皮素(40mg/kg,80mg/kg和120mg/kg)灌胃给药剂量依赖地抑制蜜蜂毒所致的自发缩足反应,这种抑制作用从给药后30分钟开始,延续至整个观察时程(60分钟)。槲皮素(40mg/kg,80mg/kg和120mg/kg)灌胃给药剂量依赖地抑制蜜蜂毒所致的痛级评分,这种抑制作用从给药后50分钟开始,,延续至整个观察时程(60分钟)。 2、槲皮素对蜜蜂毒所致热痛敏和机械痛敏的作用 皮下注射蜜蜂毒之前30分钟给予槲皮素(40mg/kg,80mg/kg和120mg/kg)灌胃给药可以抑制蜜蜂毒所致的热痛敏和机械痛敏。皮下注射蜜蜂毒之后3小时给予槲皮素(40mg/kg,80mg/kg和120mg/kg)灌胃给药剂量依赖地抑制蜜蜂毒所致的热痛敏和机械痛敏。 3、槲皮素对蜜蜂毒注射局部炎症的作用 皮下注射蜜蜂毒之前30分钟给予槲皮素(40mg/kg,80mg/kg和120mg/kg)灌胃给药可以抑制蜜蜂毒所致的爪体积增大,这种抑制作用在蜜蜂毒注射后8小时作用明显,相当于吲哚美辛(2.5mg/kg)的抑制作用。然而,皮下注射蜜蜂毒之后3小时给予槲皮素(40mg/kg,80mg/kg和120mg/kg)灌胃给药对于蜜蜂毒所致的爪体积增大没有显著的抑制作用(仅在蜜蜂毒注射后8小时,槲皮素(120mg/kg)具有一定的抑制作用)。 4、槲皮素对运动协调功能的影响 与对照组相比较,槲皮素(80mg/kg和120mg/kg)灌胃给药在T4,以及槲皮素(120mg/kg)灌胃给药在T5的跑台时间显著延长。 5、纳洛酮对槲皮素镇痛作用的影响 在皮下注射蜜蜂毒之后3小时给予非选择性阿片受体拮抗剂纳洛酮(2mg/kg)腹腔注射和槲皮素(40mg/kg,80mg/kg和120mg/kg)灌胃给药,结果发现纳洛酮对于槲皮素的镇痛作用(热痛敏和机械痛敏)没有翻转作用,提示槲皮素的镇痛作用(热痛敏和机械痛敏)非阿片受体所介导。 第三部分:槲皮素对坐骨神经分支损伤模型痛相关行为的作用: 1、坐骨神经分支损伤模型痛相关行为的观察 SNI模型术后,腓肠神经支配区很快出现机械性痛敏,机械刺激缩足反应阈值由术前的14.98±5.46g降低至5.38±2.40g(术后一天)。对于所有观察的8只手术组动物,稳定的机械性痛敏在术后2周建立起来(机械刺激缩足反应阈值为1.44±0.42g),并维持整个观察时程(5个月)。从观察的第7天开始,手术对侧的机械刺激缩足反应阈值也显著降低,这种对侧的机械性痛敏维持达50天,并在观察的第100天完全恢复至基础水平。 2、槲皮素对坐骨神经分支损伤模型机械性异常痛敏和对侧机械痛敏的作用: 与对照组相比较,槲皮素(40mg/kg,80mg/kg和120mg/kg)灌胃给药可以剂量依赖地抑制坐骨神经分支损伤模型的机械性异常痛敏,以及对侧出现的机械性痛敏。槲皮素(120mg/kg)可以在给药后20分钟将同侧的机械刺激缩足反应阈值提高5.11±2.63%(p<0.05),作用持续240分钟;将对侧的机械刺激缩足反应阈值提高8.64±5.42%(p<0.01),作用持续300分钟。 3、纳洛酮对槲皮素镇痛作用的影响 在槲皮素(40mg/kg,80mg/kg和120mg/kg)灌胃给药之前或者之后15分钟给予非选择性阿片受体拮抗剂纳洛酮(2mg/kg)腹腔注射,结果发现纳洛酮对于槲皮素的镇痛作用(同侧的机械性异常通敏和对侧的机械性痛敏)没有翻转作用,提示槲皮素的镇痛作用(同侧的机械性异常通敏和对侧的机械性痛敏)非阿片受体所介导。 结论: 1.生理状态下,槲皮素对于热刺激缩足反应潜伏期(PWTL)没有显著影响,但可以显著提高机械刺激缩足反应阈值(PWMT),并且呈现出一定的剂量依赖性,作用类似于吗啡。 2.槲皮素对于蜜蜂毒所致的自发伤害性反应,痛级评分,热痛敏和机械痛敏均有显著的抑制作用,并且呈现出一定的剂量依赖性。无论从作用时程还是作用强度进行比较,槲皮素对于蜜蜂毒所致的机械痛敏的抑制作用强于其对于热痛敏的抑制作用。提示槲皮素对于热痛敏和机械痛敏的镇痛作用的作用机制不完全相同。 3.槲皮素对于蜜蜂毒所致的局部炎症反应有显著的抑制作用,并且呈现出一定的剂量依赖性,作用类似于吲哚美辛,提示槲皮素的镇痛作用可能与对促炎性因子的阻断相关。 4.较大剂量的槲皮素(80mg/kg和120mg/kg)灌胃给药可以显著延长运动协调功能检测中动物在rotarod上的停留时间,提示该药可以增强动物的运动平衡能力。 5.槲皮素对于坐骨神经分支损伤模型所致的同侧的机械性异常痛敏和对侧的机械性痛敏均有显著的抑制作用,并且呈现出一定的剂量依赖性,提示槲皮素对于神经病理性痛具有一定的抑制作用。 6.非选择性阿片受体拮抗剂纳洛酮不可以翻转槲皮素对蜜蜂毒模型和坐骨神经分支损伤模型的镇痛作用,提示阿片受体可能不参与槲皮素对蜜蜂毒模型和坐骨神经分支损伤模型的的镇痛机制。