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背景:神经病理性疼痛(neuropathic pain,NP)是危害全球人类健康,影响人类生存质量的重要原因。然而传统的药物在治疗神经病理性疼痛存在局限性。脊髓电刺激(spinal cord stimulation,SCS)的出现为神经病理性疼痛提供了一种新的治疗策略。然而,并非所有患者对SCS都有良好的疗效。因此,为每位患者探寻一种最优的,最适合的治疗模式至关重要,而实现这一目标的前提是了解SCS治疗的机制,然而目前我们对SCS减轻疼痛的确切机制仍然知之甚少。先前的一些研究表明,SCS通过激活轴突产生麻木来掩盖疼痛,或通过激活脊髓背角的中间抑制性神经元来诱导大脑释放化学物质,包括血清素、肾上腺素、γ-氨基丁酸(gamma aminobutyric acid,GABA)、乙酰胆碱和腺苷等来减轻疼痛。众所周知,小胶质细胞现在被认为在神经病理性疼痛的发展和维持中起着重要的作用。并且,现在的一些研究表明,SCS通过抑制脊髓小胶质细胞的活性来部分减轻神经病理性疼痛。然而,导致SCS降低小胶质细胞活性的关键途径尚不清楚。最近的研究表明,背根神经节中损伤的感觉神经元产生的集落刺激因子1(colony stimulating factor 1,CSF1)可以诱导脊髓背角小胶质细胞激活,导致神经病理性疼痛的发生。目的:通过观察坐骨神经慢性压迫性损伤模型(Chronic constriction injury,CCI)大鼠的机械性缩足阈值(mechanical withdrawal threshold of the paws,PWT)和背根神经节(dorsal root ganglion,DRG)、背根神经(dorsal root,DR)以及脊髓背角(dorsal horn,DH)内CSF1表达和脊髓背角内小胶质细胞激活情况,来探讨SCS是否通过影响CSF1来抑制小胶质细胞激活从而减轻CCI大鼠的疼痛。研究方法:第一部分:使用CCI大鼠模型来探索神经损伤后CSF1的表达、小胶质细胞活性和机械性痛觉异常情况。1.通过测量CCI术后第1、3、7、14和21天的大鼠的机械性缩足阈值来评估机械性痛觉异常情况;2.免疫荧光双标CD11b和CSF1来评估脊髓背角CSF1表达水平和小胶质细胞激活情况;(CD11b又名OX42,为小胶质细胞特异性标志物)3.Western blot技术来评估CCI术后背根神经节和脊髓背角CSF1的蛋白表达情况;4.鞘内注射不同浓度的重组CSF1蛋白后检测大鼠机械性缩足阈值和免疫荧光CD11b染色来进一步评估CSF1对小胶质细胞活性和机械性痛觉异常的影响。第二部分:通过给与CCI大鼠模型SCS治疗来探索SCS对CSF1的表达、小胶质细胞活性和机械性痛觉异常的影响。1.测量经SCS治疗的CCI大鼠的机械性缩足阈值来评估SCS的镇痛作用;2.免疫荧光双标CD11b和CSF1来评估SCS对CCI大鼠脊髓背角CSF1表达水平和小胶质细胞激活情况的影响;3.Western blot技术来评估SCS对CCI大鼠脊髓背角、背根神经节(DRG)、背根神经(DR)内CSF1蛋白表达的影响;4.通过实时定量逆转录PCR(Quantitative real time PCR,q RT-PCR)技术评估SCS对CCI大鼠脊髓中促炎细胞因子的影响;5.免疫荧光单标CSF1来评估SCS对CCI大鼠背根神经节(DRG)、背根神经(DR)内CSF1蛋白表达的影响。第三部分:SCS治疗的CCI大鼠鞘内注射重组CSF1蛋白可以使大鼠的PWT再次显著降低,使脊髓背角CD11b荧光强度再次显著增强。1.观察大鼠的机械性缩足阈值来评估机械性痛觉异常;2.免疫荧光单标CD11b来评估脊髓背角小胶质细胞活性变化。结果:第一部分:1.CCI大鼠机械性缩足阈值(mechanical withdrawal threshold of the paws,PWT)显著降低;2.CSF1在CCI大鼠脊髓背角和背根神经节内表达水平显著升高;3.CD11b在CCI大鼠脊髓背角中荧光强度显著增强;4.鞘内注射重组CSF1蛋白可以使正常大鼠的PWT显著降低,使脊髓背角CD11b荧光强度显著增强。第二部分:1.SCS可以显著提高CCI大鼠PWT;2.SCS可以使CCI大鼠脊髓背角(DH)、背根神经(DR)内CSF1表达水平显著降低,但背根神经节内(DRG)的CSF1表达无明显变化;3.SCS使CCI大鼠脊髓背角CD11b在经荧光强度显著降低;第三部分:SCS治疗的CCI大鼠鞘内注射重组CSF1蛋白可以使大鼠的PWT再次显著降低,使脊髓背角CD11b荧光强度再次显著增强。结论:1.在CCI大鼠模型中,CSF1是脊髓背角小胶质细胞激活的重要因素,并可直接诱导正常大鼠神经病理性疼痛发生。2.SCS可以下调CCI大鼠脊髓背角(DH)和背根神经(DR)内CSF1表达水平,但不会影响背根神经节(DRG)内CSF1的表达水平。3.SCS可以通过降低脊髓背角(DH)内CSF1水平而抑制脊髓背角(DH)小胶质细胞活性而产生镇痛作用。