神经病理性疼痛形成过程中脊髓和海马PSD相关基因表达水平变化的研究

论文摘要

背景神经病理性疼痛是目前基础和临床研究的热点，其发病机制尚不是十分清楚，而且不同类型的神经病理性疼痛发病原因和发病机理存在共性，也存在差异；换言之，没有一个统一的机制能够比较好地解释所有类型的神经病理性疼痛，这就导致了临床上神经病理性疼痛治疗的复杂性。因此，进一步明确发病原因和发病机理，是寻找有效的治疗药物的基础和必经途径。脊髓背角神经元在疼痛的感知和传递中发挥重要作用；脊髓背角神经元接受外周感觉神经的传入，在此将神经信号经过换元处理后，再将这些信息传递到大脑；脊髓还接受并整合来自大脑的下行神经信号。海马在处理疼痛信号的过程也有重要作用，有研究表明海马CA1锥形细胞兴奋性突触后电位与伤害刺激的强度成正相关，也有研究发现海马对疼痛的反应随着注意力的改变而不同。突触结构是神经信号传递的结构基础，突触传递的效能不是固定不变的。突触前神经元兴奋后释放神经递质，引起突触后电位的变化，在完成电信号传递过程的同时，突触本身的功能和形态都可能发生改变。这种变化既可以是突触传递效能的增强，也可以是突触传递效能的减弱；既可以是短时程的（数秒到数分钟），也可以是长时程的（数小时到数周）。突触传递效能的各种变化统称为突触的可塑性。因此，研究外周神经损伤后脊髓和海马部位的突触后致密结构（Postsynaptic Density，PSD）表达水平的变化对探索神经病理性疼痛的机制有重要价值。目的采用CCI神经病理性疼痛动物模型，研究外周神经损伤后，神经病理性疼痛形成过程中脊髓和海马中PSD基因及其亚型表达的改变，从而探讨PSD与神经病理性疼痛发生发展的关系，为神经病理性疼痛发病机理的研究提供线索，为神经病理性疼痛的治疗提供作用靶点。方法二级成年雄性健康SD大鼠50只，体重160-200克；随机分为五组：sham组：假手术组（n=10），仅暴露坐骨神经不进行神经结扎；na（?）ve组：空白对照组，不进行任何手术干预；其他为CCI模型组，分别为：CCI 3天组（术后3天组）（n=10）；CCI 7天组（术后7天组）（n=10）；CCI 14天组（术后14天组）（n=10）。通过检测热痛敏和机械异常痛敏等指标确认模型建立成功。分别于坐骨神经结扎术后3天、7天和14天处死大鼠，并获取脊髓和海马及大脑皮层标本；sham组和na（?）ve组大鼠的脊髓和海马及大脑皮层标本分别于手术后第3天和测量完基础痛域后处死，所有获取的标本均立即存入液氮。采用逆转录PCR的方法检测PSD-93，PSD-95和CaMKⅡα，CaMKⅡβ及PSD-93的三个亚单位（PSD-935’a，5’b，5’c）在脊髓、海马和大脑皮层表达水平的改变。结果1，CCI模型建立成功，大鼠的机械刺激痛觉异常在手术后3天开始出现并持续到14天以后，机械痛觉异常的高峰时间发生在CCI模型的第7天，在CCI3、7、14天组与对照组和假手术组之间均有统计学差异；热刺激痛觉过敏在CCI模型中的变化不是很明显、组间没有发现统计学差异；2，PSD-93和PSD-95在脊髓、海马和大脑皮层均有表达，其中PSD-93在脊髓的表达较海马和大脑皮层明显较低；而PSD-95在脊髓、海马和大脑皮层均有丰富表达；CaMKⅡα在海马和大脑皮层的表达明显，在脊髓的表达不明显；CaMKⅡβ在脊髓、海马和大脑皮层均有丰富表达；3，PSD-93，PSD-95在脊髓的表达升高与神经病理性疼痛的行为学指标——机械刺激的痛觉异常之间存在时间的相关性；CaMKⅡα和CaMKⅡβ在脊髓可能还存在其他变异剪接体的表达，而且CaMKⅡα的变异剪接体在脊髓的表达升高与痛觉异常之间有关联；4，PSD-93的不同亚单位在脊髓、海马和大脑皮层的基础表达存在差异，提示在神经病理性疼痛的发生和发展过程中的作用也可能不同；PSD-93 5’a在脊髓、海马和大脑皮层中均未检测到表达；PSD-93 5’b在脊髓、海马和大脑皮层中均有丰富表达；PSD-93 5’c在海马和大脑皮层中有丰富表达，在脊髓低表达。5，不同中枢水平的PSD-93，PSD-95与CaMKⅡα和CaMKⅡβ在神经病理性疼痛的发生发展过程中的作用不同；在脊髓水平表达的变化与神经病理性疼痛的相关关系最好。结论1，CCI神经病理性动物模型的建立可以模仿人类神经病理性疼痛的部分症状、尤其是机械痛觉异常，它能够代表神经病理性疼痛发病机理的一些类型，为研究神经病理性疼痛的发生发展提供研究基础；2，神经病理性疼痛形成过程中脊髓背角和海马突触部位的信号分子和骨架结构发生了变化，其中PSD-95与PSD-93，及PSD-93亚单位与CaMKⅡα这些分子可能在脊髓水平参与了神经病理性疼痛的产生和神经病理性疼痛持续的机制；3，同样的突触信号分子在不同的中枢水平有着不同的变化，在本研究中大多突触信号分子可能在脊髓水平参与疼痛的发生发展，这提示我们神经病理性疼痛的分子机制非常复杂；4，设计治疗神经病理性疼痛的药物应当以选择性强的、具有独特作用和独特分布的分子为作用靶点，可以增加药物的选择性、尽可能地增加治疗效果和降低副作用。

论文目录

• 英文缩略语词表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 研究背景
• 第一部分 CCI模型的建立和疼痛行为学指标的检测
• 材料与方法
• 观察指标
• 统计学处理
• 结果
• 讨论
• 第二部分 神经病理性疼痛形成过程中脊髓和海马PSD相关基因表达水平变化的研究
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 一、PSD-95在神经病理性疼痛中的作用
• 二、CaMKⅡ在神经病理性疼痛中的作用
• 三、PSD-93及其亚型在神经病理性疼痛中的作用
• 四、关于本研究的缺陷与未来的设想
• 结论
• 参考文献
• 文献综述 神经病理性疼痛发病机制研究和治疗的现状
• 参考文献
• 致谢
• 简历