胶质细胞在大鼠实验性炎性痛中的作用研究

摘要：目的 研究脑内胶质细胞在福尔马林诱导引起的大鼠实验性炎性痛中的作用。方法 SD大鼠随机分为两组，正常对照组（n=8）：侧脑室注射生理盐水（0.9 %，10μl）和丙戊茶碱组（n=8）：侧脑室注射丙戊茶碱（30mM， 10μl）。饲养1w后制作福尔马林致痛模型，进行疼痛行为学评分。结果 侧脑室注射丙戊茶碱组第一时相和第二时相痛评分和对照组相比均有显著性差异（P

关键词：胶质细胞；丙戊茶碱；疼痛

现在大量研究表明，以往认为只有神经元参与了疼痛的产生和维持的观点是不完全正确的。在许多不同病因所致的疼痛中，胶质细胞的激活很可能是一个共同的作用机制。胶质细胞，特别是星形胶质细胞可以通过多种途径参与疼痛的调节，激活的星形胶质细胞可以产生大量的神经营养因子，如NGF、BDNF和GDNF等，NGF和BDNF均可促进神经损伤后的出芽、伤害性感受器的再生，而NGF拮抗剂可在一定程度上减轻动物模型中的炎性痛[1]，这表明胶质细胞在损伤后释放的神经营养因子参与疼痛的调节。胶质细胞表面表达有大量的和疼痛有关的细菌和病毒受体，以及大量神经递质和调质如GABA、Glu、ACh、5-HT等受体，鞘内注入细菌、病毒、神经递质和调质可以致痛[2]。此外，胶质细胞数量远远多于神经元数量，并且与神经元的解剖位置关系紧密，它们通过多种机制调节神经元的突触功能和兴奋性，在痛觉产生调节过程中具有重要的功能。

丙戊茶碱（PPF），一种甲基黄嘌呤的衍生物，是星形胶质细胞的活化抑制剂[3]，本实验通过侧脑室注射星形胶质细胞活化抑制剂PPF探讨胶质细胞在疼痛中的作用，希望为新的镇痛药物的研究和开发提供全新的思路。

1资料与方法

1.1一般资料 健康雄性成年SD大鼠，体重（250±10）g，由河南省实验动物中心提供，所有动物都在自然光暗周期的环境中饲养，自由觅食、饮水。

动物随机分为两组（n=8）：正常对照组和丙戊茶碱组。对照组侧脑室注射生理盐水（10μl）；丙戊茶碱组侧脑室注射丙戊茶碱（30mM，10μl）。侧脑室注射后饲养1w进行痛评分实验。

1.2福尔马林致痛模型 把大鼠放入观察台上透明玻璃器皿中，下铺有干燥、松软的厚布，在安静、避光、干燥的环境中，适应30 min，用100μl微量注射器刺入右足跖部皮下，回吸无血迅速注入5%福尔马林100μl。

1.3侧脑室注射 用1%戊巴比妥钠40～50 mg/kg麻醉大鼠，然后将麻醉的大鼠固定在脑立体定位仪（ST-3ND，成都仪器厂）上，颅骨，根据Paxinos and Watson图谱定位侧脑室位置（坐标：P1.2 mm，R1.5-2 mm，H3.0 mm），用大鼠颅骨钻钻孔，用10μl微量注射器将药物注入到侧脑室，留针5min，然后缝合皮肤。饲养一星期后进行痛评分实验。

1.4痛评分实验 侧脑室给药1w后，在大鼠右足跖部皮下注射福尔马林。根据Dudisson评分对大鼠右后足的行为进行评估，指标包括：第一部分为抬起注射甲醛足的次数（Flinches），第二部分为甲醛足抬起走动时不着台面的时间（Lifting）和舔、咬、抖动甲醛足的时间（Biting）。福尔马林试验数据采取参照Abbott等方法，分别测定注射福尔马林后第一时相（第0～5min）及第二时相（第15～30min）内的Flinches诱发炎性痛行为的次数、Lifting与Biting行为痛持续的时间总和[4]。

1.5统计学分析 实验数据均用均值±标准差（x±s）表示，统计学处理用SPSS12.0软件包，实验结果用采用单因素方差分析（ANOVA），组间比较采用LSD-t检验方法。

2结果

侧脑室注射药物大鼠的疼痛行为学评分：第一时相丙戊茶碱组的Flinches次数和Lifting+Biting时间较对照组均有显著性差异（P

丙戊茶碱组Flinches与对照组比较*P

3讨论

实验结果中，各组大鼠脚底注射福尔马林后，观察到大鼠出现抬脚、舔足等行为学反应，可见本实验福尔马林疼痛模型得到了成功复制。福尔马林致痛模型产生的行为学反应是双相的[4]。双相疼痛第一时相是由于福尔马林对局部感受伤害的感受器的化学刺激所引起的；第二时相是由于局部炎症以及伤害性刺激产生炎症致痛物质，通过持续的C纤维刺激使腰骶部脊髓中枢致敏所致。表现为脊髓背角神经的过度兴奋：如神经元的反应阈值下降，兴奋期延长以及自发性放电等[5]。

侧脑室注射实验显示，丙戊茶碱在疼痛模型的第二时相均起到抑制疼痛的作用，而第二时相是痛觉中枢致敏有关。文献显示，丙戊茶碱可抑制胶质细胞活化而产生抗伤害性刺激作用[6]。它抑制星形胶质细胞机制可能通过抑制分解环磷酸腺苷的磷酸二酯酶亚型Ⅳ，从而增加细胞内的环磷酸腺苷来发挥作用[6]。推测丙戊茶碱通过抑制星形胶质细胞来起到抗炎性痛的作用。可见，胶质细胞活化、表达及信息交流与炎症性疼痛的产生和维持关系紧密。

综上所述，胶质细胞在实验性炎性痛的发生和维持中起到关键作用，但其具体作用机制还有待进一步研究。

参考文献：

[1]Zhou XF， Deng YS， Xian CJ， et al.， Neurotrophins from dorsal root ganglia trigger allodynia after spinal nerve injury in rats[J]. Eur. J. Neurosci.2000，12（1）：100-105.

[2]Li L，Yuan H， Cao R， et al. The carbenoxolone reduces nociceptive behavior and exprission of Fos-like immunoreactive neurons in Sp5 C of rats after subcutameous formalin injection[J]. Neurosci Bull，2005，21（1）：63-67.

[3]Yao M， Chang XY， Chu YX， et al. Antiallodynic effects of propentofylline Elicited by interrupting spinal glial function in a rat model of bone cancer pain[J]. J Neurosci Res.， 2011， 89（11）：1877-86.

[4]Abbott FV， Fyanklin KBJ， Westbrook RF， et.The formalin test：scoring properties of the first and second phases of the pain response in rats[J]. Pain，1995，60：91-102.

[5]Shields SD， Cavanaugh DJ， Lee H， et al. Pain behavior in the formalin test persists after ablation of the great majority of C-fiber nociceptors[J]. Pain，2010，151（2）：422-429.

[6]Norsted Gregory E， Delaney A， Abdelmoaty S， et al. Pentoxifylline and propentofylline prevent proliferation and activation of the mammalian target of rapamycin and mitogen activated protein kinase in cultured spinal astrocytes[J]. J Neurosci Res，2013，91（2）：300-312.