柚皮素对非压迫性腰椎间盘突出大鼠的疼痛行为及炎性反应的影响

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腰椎退行性病变在脊柱序列稳定性的破坏、覆盖腰背部及下肢的神经根性疼痛、急性转慢性的持续性炎症表现等一系列病症演变的进程中起着关键作用。腰椎间盘突出是最常见的退变性表现,以机械性压迫与炎症反应两种机制诱发神经根性疼痛。外科手术通常是解除机械压迫的首要选择,但针对腰椎神经根的炎症反应尚未找到更加合适的治疗手段。椎间盘退变致使髓核组织暴露于人体免疫环境下,成为内源性抗原并激活自身免疫反应。免疫细胞与炎症细胞因子聚集于神经根周边区域,产生的炎性刺激可诱发神经根性疼痛。局部注射类固醇激素、口服非甾体抗炎药是当前减轻神经炎症表现的主要治疗方式,对于急性炎症可快速、明显缓解症状,但均存在明显的副作用,并不适合长期、频繁地使用。已发现肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)和白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)等炎症相关因子与核因子κB(Nuclear factor kappa-B,NF-κB)、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路在腰椎神经根的炎症反应中占据核心作用。黄酮类化合物柚皮素,因其具备包括消炎、止痛、抗氧化等药理作用而受到医学研究者们的关注。柚皮素在急性疼痛与慢性疼痛的多种炎症模型中均表现出良好的抗炎镇痛能力。但该药物在腰椎神经根性疼痛领域的研究较为稀少。目的:将柚皮素应用于非压迫性腰椎间盘突出的大鼠炎症模型中。探寻柚皮素在腰椎间盘突出引发的神经炎症中,缓解神经根性疼痛的能力,以及对炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6,信号通路p65/NF-κB、JNK/MAPK的影响作用。方法:SD雌性大鼠共54只,被分为3个组:假手术组、对照组、柚皮素组,每组18只。各组分别建立无机械性压迫的腰椎间盘突出炎症模型。假手术组的大鼠不将尾椎髓核移植覆盖于背根神经节,其余步骤按照常规的造模方式进行,术后无需特殊的治疗干预。对照组与柚皮素组的大鼠均接受完整步骤的造模手术,术后分别使用等量的10%DMSO溶液(使用生理盐水稀释)和柚皮素溶液(10mg/kg,溶剂为10%DMSO溶液)进行腹腔注射处理,治疗频率均为每日1次。在术前,术后的第1天,第3天,第7天,第14天,第21天对大鼠进行50%机械缩足反射阈值(Paw withdrawal mechanical threshold,PWMT)的测定。术后第7天,第14天,第21天分别从3组中各取6只大鼠,对腰5背根神经节进行取材。用ELISA检测背根神经节中TNF-α、IL-1β、IL-6的含量,Western-blot检测背根神经节中p-p65、p-JNK和JNK蛋白的表达水平。结果:1.50%PWMT比较:术后各组的50%PWMT较术前降低。术后7天、14天、21天可见柚皮素组的50%PWMT明显高于对照组,阈值差异有统计学意义(P<0.05)。2.ELISA法检测背根神经节中TNF-α、IL-1β、IL-6的含量对比:柚皮素组术后7、14、21天三个时间点分别对应的TNF-α、IL-1β、IL-6含量均显著低于同时间点的对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。3.Western-blot检测背根神经节中p-p65、p-JNK和JNK蛋白的表达水平:术后7、14、21天的检测结果显示,柚皮素组的背根神经节中p-p65蛋白表达水平及p-JNK/JNK表达比例均显著低于对应时间点的对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:柚皮素可抑制髓核诱导的背根神经节的炎症反应,对于伴随的机械性痛觉过敏症状,也具有一定的缓解作用。这可能是通过抑制p65/NF-κB和JNK/MAPK信号通路的激活,减少炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6的分泌来实现的。
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