Notch信号通路对神经病理性痛的调控作用

论文摘要

背景：疼痛是医学和生物学最富挑战的研究热点之一，疼痛所引起的生理、心理和社会问题日益受到重视。由躯体感觉神经直接损伤或疾病引起的疼痛称为神经病理性疼痛，是临床最为难治的慢性疼痛之一。目前发病机制不清，缺乏有效的治疗措施。与生理性痛比较，病理性疼痛发生和持续慢性化的过程及其复杂，神经系统结构和功能可塑性改变是神经病理性痛发生和发展得基础。而广泛存在于人体的Notch信号通路不仅在中枢神经系统发育过程参与神经干细胞的增殖和分化；在成年动物中也参与胶质细胞的激活、突触重塑和神经再生等神经可塑性改变。但是否参与神经病理性痛信息的传递调控尚不可知！因此，本课题旨在探讨Notch信号通路在神经病理性发生发展中所扮演的角色，阐明其发病机制，为神经病理性痛的治疗提供新的理论依据。实验一鞘内注射DAPT对神经病理性痛大鼠痛行为学的影响目的：观察鞘内注射Notch信号通路关键酶——γ-分泌酶抑制剂DAPT对神经病理性痛大鼠的痛行为学影响。方法：复制SNI和CCI两种神经病理性痛模型。Ⅰ.观察术前给予DAPT对SNI大鼠机械性痛敏的作用：雄性SD大鼠30只，随机分为3组（n=10），①Sham组，只暴露坐骨神经而不予任何损伤；②SNI+DAPT组，行SNI手术前30min鞘内注射DAPT；③SNI+DMSO，行SNI手术前30min鞘内注射溶剂DMSO。Ⅱ.观察术后给予DAPT对SNI大鼠机械性痛敏的作用：雄性SD大鼠20只，随机分为2组（n=10），①SNI+DAPT,行SNI手术后3d鞘内注射DAPT；②SNI+DMSO，即行SNI术后3d鞘内注射溶剂DMSO；Ⅲ.观察术前给药DAPT对CCI大鼠机械性痛敏和热痛敏的作用：雄性SD大鼠30只，随机分为3组（n=10），①Sham组，只暴露坐骨神经而不予任何损伤；②CCI+DAPT，即行CCI手术前30min鞘内注射DAPT；③CCI+DMSO组，即行CCI手术前30min鞘内注射溶剂DMSO。Ⅳ.观察不同剂量DAPT对SNI大鼠机械性痛敏的影响：雄性SD大鼠50只，随机分为5组（n=10），空白对照组，单纯行SNI组，以及SNI+DAPT5、15、50和150g组。分别于给药前和给药后测量大鼠的机械缩足反射阈值和热缩足反射潜伏期，观察其痛行为学的变化。结果：Ⅰ.与DMSO对照组比较，神经损伤前30min鞘内注射50g DAPT组大鼠损伤侧后爪的痛敏水平显著降低，作用时程长达21天，提示鞘内DAPT可一定程度的抑制神经病理性痛的发生；Ⅱ.神经损伤后3d鞘内注射50gDAPT可翻转SNI大鼠损伤爪的机械性痛阈降低，但作用时程不超过48小时；采用相同剂量连续给药一周（1次/天），其作用强度和时程与单次给药无明显差别；提示DAPT镇痛强度具有―封顶效应‖。Ⅲ. DAPT+CCI组大鼠损伤侧后爪热和机械性痛阈虽低于正常大鼠，但较DMSO+CCI组显著提高，提示DAPT同样可有效抑制CCI大鼠的热和机械痛敏的发生。Ⅳ.鞘内DAPT可翻转SNI大鼠的机械性痛阈降低，且呈剂量依赖性。结论：鞘内注射DAPT可抑制不同神经病理性痛大鼠痛敏的发生和维持，且呈剂量依赖性。实验二Notch信号分子在伤害性信息传导通路的表达目的：观察大鼠神经损伤前后Notch信号分子在伤害性信息传导通路的表达变化，了解Notch信号分子表达变化与神经病理性痛之间的关系。方法：复制SNI大鼠神经病理性痛模型，分别于损伤前，损伤后3d、7d、14d取大鼠坐骨神经，L4-5的DRG（背根神经节）和L4-5段脊髓，分别进行免疫荧光染色以及Western blot、Real-Time PCR等方法检测Notch信号分子的表达变化。结果：Ⅰ. Notch信号通路活化胞内段NICD在成年大鼠坐骨神经中有所表达，且损伤后较损伤前表达显著上调（P<0.05）。Ⅱ. NICD在DRG中主要表达于肽类神经元中，且在神经损伤后表达显著增加（P<0.05）。Ⅲ.NICD在脊髓中主要表达于脊髓背角浅层，且在神经损伤后表达显著增加（P<0.05）。结论：Notch信号通路的活化可能参与了神经病理性痛的发生和发展过程，NICD在脊髓背角和DRG中的上调可能对神经病理性痛的发展发挥着重要作用，γ-分泌酶抑制剂可能是临床治疗神经病理性痛潜在的药物作用靶点。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 文献回顾
• 一 神经病理性痛的发病机制
• 二 Notch 信号通路概述
• 三 神经病理性痛与 Notch 信号通路
• 实验一 鞘内注射 DAPT 对神经病理性痛大鼠痛行为学的影响
• 引言
• 1.实验材料
• 2.实验方法
• 3. 统计学处理
• 4. 实验结果
• 实验二 NOTCH 信号分子在伤害性信息传导通路的表达
• 引言
• 1.实验材料
• 2.实验方法
• 3.统计学处理
• 4.实验结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 个人简历和研究成果
• 致谢