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目的:
骨癌痛是临床上最难控制的疼痛之一,极度损害患者的生理功能和生活质量。目前,骨癌痛主要由世界卫生组织于1986年颁布的“三阶梯疗法”来管理。然而,这些疗法不仅有明显的副作用,而且在骨癌痛中,仍有20%-40%的疼痛未能得到有效控制。因此,明确骨癌痛的发生机制及发现新的药物势在必行。全蝎是一种常用的中药,具有息风解痉、攻毒散结、通络止痛之功效,其主要成分为蝎毒。本研究通过建立大鼠胫骨癌痛模型,旨在比较全蝎粉及其主要成分蝎毒的镇痛安全性及全蝎粉抑制骨癌痛的可能机制。
方法:
1.随机将大鼠分为五组:蝎毒粉1(17μg/g)、蝎毒粉2(25μg/g)、蝎毒粉3(37.5μg/g)、蝎毒粉4(56.25μg/g)、全蝎粉(1mg/g)。建立大鼠胫骨骨癌痛模型,待疼痛产生后,分别灌胃给予不同剂量蝎毒粉及全蝎粉,检测其50%PWT。
2.将大鼠随机分为四组:假手术组(Sham+Vehicle)、假手术给药组(Sham+Scorpion)、骨癌痛造模组(BCP+Vehicle)、骨癌痛造模给药组(BCP+Scorpion),建立大鼠胫骨骨癌痛模型,待疼痛产生后,根据分组给予生理盐水和全蝎粉,检测其行为学及体重。
3.在实验结束日对大鼠进行X线拍摄,判断其骨质破坏程度。解剖大鼠患侧胫骨,观察其外观变化。
4.提取各组大鼠脊髓组织腰膨大节段,通过Western blot和免疫荧光实验,检测GFAP、Iba-1、WNT1、WNT3a、β-catenin的表达情况及胶质细胞荧光强度和形态的变化,以确定胶质细胞活化和WNT/β-catenin信号通路激活情况。
5.提取各组大鼠脊髓组织核蛋白,通过Western blot实验检测组织核内β-catenin表达情况,以证实WNT/β-catenin信号通路的激活。
6.用Elisa检测各组大鼠血清及脊髓组织内IL-6表达水平。
结果:
1.蝎毒粉在很小剂量时(17μg/g)时即产生镇痛效果,随着剂量的增加,镇痛效果增强,但出现不良反应。全蝎粉(1mg/g)也具有镇痛作用,且未观察到不良反应。
2.X线拍摄和解剖观察结果显示,同其本身对侧胫骨及假手术组相比,接种肿瘤细胞的患侧胫骨出现了明显的骨质破坏。骨质破坏量化评分显示全蝎粉对骨质破坏程度有轻微影响,但这种差异没有统计学意义。
3.骨癌痛模型组同假手术组及假手术给药组相比,机械性痛阈值明显降低,后肢应用评分明显升高。骨癌痛给药组结果显示全蝎粉具有抑制大鼠疼痛行为学的作用,且给药后两小时镇痛效果最好,但对正常大鼠的基础机械性痛阈值没有影响。对体重的下降也没有明显影响。
4.同假手术组相比,骨癌痛造模组GFAP,Iba-1蛋白表达量明显增多,荧光强度增强,且星形胶质细胞和小胶质细胞数目增多,胞体肥大。全蝎粉可以减少GFAP的表达,抑制星形胶质细胞的激活,而对小胶质细胞的影响不具有统计学意义。
5.骨癌痛会使脊髓腰膨大节段内总的WNT1,WNT3a,β-catenin的表达量增多,而全蝎粉可以抑制其表达水平,抑制经典的WNT/β-catenin信号通路的激活。
6.骨癌痛可激活WNT/β-catenin通路,使β-catenin发生核移位,脊髓腰膨大节段核内β-catenin表达量增加,而全蝎粉可抑制其核蛋白的表达量,抑制核移位的发生。
7.骨癌痛可使血清及脊髓内IL-6水平升高,全蝎粉可降低IL-6水平。
结论:
本课题在成功建立骨癌痛模型的基础上证实了在镇痛方面全蝎粉可能比直接应用其主要成分蝎毒更安全,具有减轻大鼠骨癌痛的作用,其机制同抑制脊髓内星形胶质细胞的活化,抑制WNT/β-catenin信号通路的激活,抑制全身及局部炎性因子IL-6水平有关。
骨癌痛是临床上最难控制的疼痛之一,极度损害患者的生理功能和生活质量。目前,骨癌痛主要由世界卫生组织于1986年颁布的“三阶梯疗法”来管理。然而,这些疗法不仅有明显的副作用,而且在骨癌痛中,仍有20%-40%的疼痛未能得到有效控制。因此,明确骨癌痛的发生机制及发现新的药物势在必行。全蝎是一种常用的中药,具有息风解痉、攻毒散结、通络止痛之功效,其主要成分为蝎毒。本研究通过建立大鼠胫骨癌痛模型,旨在比较全蝎粉及其主要成分蝎毒的镇痛安全性及全蝎粉抑制骨癌痛的可能机制。
方法:
1.随机将大鼠分为五组:蝎毒粉1(17μg/g)、蝎毒粉2(25μg/g)、蝎毒粉3(37.5μg/g)、蝎毒粉4(56.25μg/g)、全蝎粉(1mg/g)。建立大鼠胫骨骨癌痛模型,待疼痛产生后,分别灌胃给予不同剂量蝎毒粉及全蝎粉,检测其50%PWT。
2.将大鼠随机分为四组:假手术组(Sham+Vehicle)、假手术给药组(Sham+Scorpion)、骨癌痛造模组(BCP+Vehicle)、骨癌痛造模给药组(BCP+Scorpion),建立大鼠胫骨骨癌痛模型,待疼痛产生后,根据分组给予生理盐水和全蝎粉,检测其行为学及体重。
3.在实验结束日对大鼠进行X线拍摄,判断其骨质破坏程度。解剖大鼠患侧胫骨,观察其外观变化。
4.提取各组大鼠脊髓组织腰膨大节段,通过Western blot和免疫荧光实验,检测GFAP、Iba-1、WNT1、WNT3a、β-catenin的表达情况及胶质细胞荧光强度和形态的变化,以确定胶质细胞活化和WNT/β-catenin信号通路激活情况。
5.提取各组大鼠脊髓组织核蛋白,通过Western blot实验检测组织核内β-catenin表达情况,以证实WNT/β-catenin信号通路的激活。
6.用Elisa检测各组大鼠血清及脊髓组织内IL-6表达水平。
结果:
1.蝎毒粉在很小剂量时(17μg/g)时即产生镇痛效果,随着剂量的增加,镇痛效果增强,但出现不良反应。全蝎粉(1mg/g)也具有镇痛作用,且未观察到不良反应。
2.X线拍摄和解剖观察结果显示,同其本身对侧胫骨及假手术组相比,接种肿瘤细胞的患侧胫骨出现了明显的骨质破坏。骨质破坏量化评分显示全蝎粉对骨质破坏程度有轻微影响,但这种差异没有统计学意义。
3.骨癌痛模型组同假手术组及假手术给药组相比,机械性痛阈值明显降低,后肢应用评分明显升高。骨癌痛给药组结果显示全蝎粉具有抑制大鼠疼痛行为学的作用,且给药后两小时镇痛效果最好,但对正常大鼠的基础机械性痛阈值没有影响。对体重的下降也没有明显影响。
4.同假手术组相比,骨癌痛造模组GFAP,Iba-1蛋白表达量明显增多,荧光强度增强,且星形胶质细胞和小胶质细胞数目增多,胞体肥大。全蝎粉可以减少GFAP的表达,抑制星形胶质细胞的激活,而对小胶质细胞的影响不具有统计学意义。
5.骨癌痛会使脊髓腰膨大节段内总的WNT1,WNT3a,β-catenin的表达量增多,而全蝎粉可以抑制其表达水平,抑制经典的WNT/β-catenin信号通路的激活。
6.骨癌痛可激活WNT/β-catenin通路,使β-catenin发生核移位,脊髓腰膨大节段核内β-catenin表达量增加,而全蝎粉可抑制其核蛋白的表达量,抑制核移位的发生。
7.骨癌痛可使血清及脊髓内IL-6水平升高,全蝎粉可降低IL-6水平。
结论:
本课题在成功建立骨癌痛模型的基础上证实了在镇痛方面全蝎粉可能比直接应用其主要成分蝎毒更安全,具有减轻大鼠骨癌痛的作用,其机制同抑制脊髓内星形胶质细胞的活化,抑制WNT/β-catenin信号通路的激活,抑制全身及局部炎性因子IL-6水平有关。