人神经生长因子β基因转染对神经病理性痛大鼠脊髓背角致痛物质含量的影响(1)

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麻醉

±堡壁醛堂盘查!堂生!旦箜!!鲞篁!塑

g堑!!叁!型b型尘!堂坚;塑:!型:塑!堕!:!

129

疼痛诊疗与研究

人神经生长因子13基因转染对神经病理性痛大鼠脊髓背角致痛物质含量的影响

彭成为

余开峰

杨镭镭

张丽

曹书芬王清秀

姚尚龙

【摘要】

目的探讨人神经生长因子p(hNG即)基因转染对神经病理性痛大鼠脊髓背角降钙素

基因相关肽(CGRP)和P物质(sP)含量的影响。方法雄性SD大鼠48只,体重200—250g,随机分为3组(n=16):假手术组(I组)假手术后立即鞘内注射人工脑脊液;Ⅱ组和Ⅲ组制备坐骨神经慢性压迫性损伤(CCI)模型,术后分别立即鞘内注射人工脑脊液或重组腺病毒介导人神经生长因子B(Ad.hNGF8)基因。于术前Id、转染后28d内每4天测定热痛阅、机械痛阁及行为学评分。每组分别于转染后4、7、14及28d各处死4只大鼠,取脊髓组织,采用免疫组织化学法测定sP和CGRP含量。

结果

与I组比较,Ⅱ组和Ⅲ组行为学评分升高,机械痛阈及热痛阈均降低(P<0.01);与Ⅱ组比较,

Ⅲ组行为学评分及机械痛阈差异无统计学意义(P>0.05),转染后8—24d热痛阈升高(P<0.05)。术后Ⅱ组和Ⅲ组术侧脊髓背角sP及CGRP含量明显高于I组,术后7—28dm组术侧脊髓背角sP及CGRP含量明显低于Ⅱ组(P<0.05或0.01)。结论Ad-hNGF口基因转染可能通过降低脊髓背角sP及CGRP含量减轻神经病理性痛大鼠的热痛觉过敏。

【关键词】神经生长因子;

注射,脊髓;

转染;

神经痛;P物质;

降钙素基因相关肽

EffectsoftransfectJonpeptide

content

ofhumanbeta-Dervegrowthfactorgene伽substancePandcalcitoningene-rdated

ofthespinalcordin

ratmodelof

neuropathic胂_iII

PENG

Cheng-wei。,YU触唐昭,

College。Shiyan

YANGLei-lei,et442000,China

a1.DepartmentofAnesthesiology,People75Hospital,YunyangMedical

Correspondingauthor:WANG

Qing-xm,DepartmentofAnesthesiology,EastHospital,Ton舒iUniversay,Shanghai

200120,China,Email:qingxiuwang@yahoo.com.c/It

【Abstract】

(Ad—hNGFp)gene

arat

Objective

on

To

investigate

theeffectsofadenovirus

containing

humanb‘!ta-nenre口uwtIlfactor

substance

P(SP)andcalcitoningene-relatedpeptide(CGRP)contentofthespinalcordinbychronicconstrictiveinjury(CCI).Methods

Forty eightmaleSD

rats

modelofneuropathicpainweighing

200-250

g眦randomly

sciatic

nerve

dividedinto3

groups(n=16each):groupIshamoperation;group11

were

CCIandgroup

mCCI+Ad—hNGFp

The

geneWag

rr.‰animals

exposedand4

anesthetizedwith

phced

intraperitonealchoralhydrate300—350mg/kg.

on

rightligatureswere

thesciatic

nerve

nerveat

1-2mm

not

intervals

as

describedbyBennetandXie。“.Inshamoperationgroup,rightsciatic

was

was

exposedbut

ligated.Ingroup

score

Iand11artificialcerebmspinalfluid

injectedITinsteadofAd-hNGFpgene.11Iebehavior

wel'e

andthe

paw-withdrawallatency(PWL)幻radiantheatandmechanicalstimulus

and1TSP

to

every

measured

at

ORe

day

beforeoperationand28dayafter

4dayswithinthe28daysafter

gene

transfection.Fouranimalswe他killed4,7,14

gene

transfectionineachgroup

content

andlumbarsegment(k.6)0fthespinalcordWasremovedfordeterminationof

The

andCGRP

by

inununohistochemistry.Results

were

behaviorscol'eswere

significantlyhigherandPWL

no

radiantheatandmechanicalstimulus

significantlyloweringroup

1IandⅢthaningroupI.ThereWas

DOI:10.3760/ema.j.issa.0254 1416.2009.02.009

基金项目:上海市浦东新区优秀学科带头人培养计划(PWRd2007-04);湖北省教育厅重大项目(Z200724001);湖北省卫生厅青年科技人才基金项目(QJX2005.16)

作者单位:442000湖北省卜堰市,郧阳医学院附属人民医院麻醉科(彭成为,余开峰).病理科(张丽、曹书芬);武汉市第三人民医院麻醉科(杨镭镭);同济大学附属东方医院麻醉科(王清秀);华中科技大学协和医院麻醉科(姚尚龙)

通信作者:王清秀.200120上海市,同济大学附属东方医院麻醉科,Email:qingxiuwang@yahoo.conl.ca

麻醉

130

signitleantdifferenceinthebehaviorPWL

to

8C01"e

andPWL

to

mechanicalstimulusbetweengroup

group

IIand111whilethe

content

radiantheatw船si四【lificantlyhigherin

group

gl,oupⅢthanin

1I.AfteroperationSPandCGRP

we陀significantlyhigheringroup

lIandgroupIIIthanin

group

i.andsigniticanglyloweringroupIIIthanin

lI

7-28daysafteroperation.Conclusion

content

Therecombinant

Ad.hl、lG即gene

transfection

can

attenuateheat

hyperalgesiabyreducingSPandCGRP(3CI.

ofthespinalcordin

rat

modelofneuropathicpal.inducedby

【Keywords】Nerve铲owth

factor;Injeetiom,spinal;Transt'ection;NeuropathicpBin;Substance

P:

12alcitoningene-relatedpeptide

P物质(sP)和降钙素基因相关肽(ccitt,)是与伤害性信息传导密切相关的神经活性物质,在脊髓痛觉信息传递过程中发挥着重要作用¨’2J。研究表明,重组腺病毒介导人神经生长因子B(Ad.hNGFB)基因脊髓转染后,可持续、高效表达,且能减轻神经病理性痛大鼠的热痛觉过敏旧 。本实验拟研究Ad.hNG即基因转染对神经病理性痛大鼠脊髓背角CGRP和SP含量的影响,以探讨Ad.hNGF口基因转染减轻热痛觉过敏的机制。

材料与方法

Ad.hNGFB基因(2.24

1012

OPU,本课题组构

建¨1);37300辐射光热测痛仪和37400机械测痛仪

(UgoBasileBiologicalResearch

Apparatus公司,意大

利);CGRP抗体及SP抗体(Serotech公司,英国);SP免疫组织化学山羊抗兔试剂盒(北京中杉公司)。

动物选择及分组健康雄性SD大鼠48只,由

华中科技大学同济医学院实验动物中心提供,体重

200。250

g,随机分为3组(n=16),假手术组(I组)

假手术后立即鞘内注射人工脑脊液(ACSF)20m;Ⅱ组和Ⅲ组制备坐骨神经慢性压迫性损伤(CCI)模型,术后分别立即鞘内注射人工脑脊液或Ad—hNGFB基因1.12×10110PU(20止)。每组分别于转染后4、7、14及28d处死4只大鼠,取脊髓组织,免疫组织化学法测定CGRP和SP含量。

CCI模型的制备

参照Bennet等b1介绍的方

法,腹腔注射10%水合氯醛300—350me,/kg麻醉下,右后肢背侧纵向切口,游离坐骨神经,用4条5-0铬制羊肠线分别相距约1—2mill作松结扎,直到神经外膜稍受压为止,术后腹腔注射青霉素400

000U,

凡出现切口感染、后肢瘫痪及未产生慢性神经痛的动物均弃之;I组除不结扎坐骨神经外,其他操作同Ⅱ组和Ⅲ组。

转染方法参照王怀泉等[61介绍的方法并略作改良,CCI术或假手术后立即将大鼠俯卧位固定于手术板上,在腹部下垫一块10

cm

x4c面×3

13111厚的

泡沫板,以k.。椎间隙为穿刺点,用25一微量进样器与脊柱上方约成600一700进针,鼠尾突然出现侧摆表示鞘内穿刺成功。Ⅱ组和Ⅲ组CCI术后分别立即鞘内注射人工脑脊液或Ad.hNG即1.12×10”OPU(20出),I组假手术后立即鞘内注射ACSF20

pl,时

间约5s,稍停2s后拔针。

于术前ld(基础状态)、转染后28d内每4天测定热痛阈和机械痛阈(结果以手术侧与非手术侧比值表示)n’81及行为学评分。(1)行为学评分的测定参照文献[9]中介绍的方法,通过观察动物行为及损伤侧爪部姿势判断自发性痛程度,程度分为6级,

无任何行为异常为0分;爪部轻度屈曲为1分;爪部屈曲明显并外翻为2分;动物侧卧、爪部以内侧缘与玻璃板接触但不承重为3分;动物抬足、不与玻璃板接触为4分;除抬足外、还有舔足咬趾表现为5分。(2)机械痛阈的测定设定最大力度40g,达峰时间

10

s。大鼠置于机械测痛仪的铁丝网架上,用有机

玻璃观察框(20

cm

20cm

10

cm)罩住,待大鼠自

由活动5—15min直至安静,将测痛仪的探针对准大鼠后足掌心,启动开始键,探针以4g/s的力刺大鼠后足掌心,到达阈值后大鼠抬足,测痛仪自动记录机械痛阈值。双足轮流进行,每侧测定5次,每次间隔10min,取其平均值即为机械痛阈,为避免环境因素对痛阈的影响,结果以手术侧与非手术侧比值表示¨J1。(3)热痛阈的测定

设定辐射热强度

50

mW/em2,实际功率180mw。置大鼠于有机玻璃

观察框(25

cm

20

cnlx

15

em)中自由活动5—15

min

直至安静,辐射光源照射大鼠后足掌心,照射开始到抬足的时间为热痛阈。双足轮流进行,每侧测定5次,每次间隔10min,取其平均值即为热痛阈,表’

示方法同机械痛阈。

脊髓背角SP及CGItP含量的测定

腹腔注射

10%水合氯醛300—350me,/kg麻醉大鼠,依次灌注生理盐水及4%多聚甲醛各300ml,取L.。。脊髓,4%多聚甲醛后固定2h,25%蔗糖过夜,冠状面8pm冰

麻醉

±笙壁醍堂蓥查!Q塑至!旦筮!!鲞箜;塑£坚!!皇!!壁!!!型!壁哑!型!!塑!!尘:翌!坠:!

13l

冻切片,按试剂盒说明书进行sP法免疫组织化学染色(SP抗体浓度l:200;CGRP抗体浓度l:300),DAB显色,苏木素复染,棕黄色颗粒为阳性反应物。应用

Leica

表2三组脊髓背角SP和CGRP含量的比较(n=4,i±s)

QWIN彩色病理图文分析系统进行计算机图像

分析,选用免疫阳性反应物的累积光密度值表示SP及CGRP的含量。

统计学处理应用SPSS13.0统计学软件进行分析,计量资料以均数4-标准差(贾±s)表示,组间及组内比较采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。

与基础值比较,Ⅱ组和Ⅲ组转染后行为学评分升高(P<0.01);与I组比较,Ⅱ组和Ⅲ组转染后行为学评分升高(P<0.01),但Ⅱ组与Ⅲ组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。Ⅱ组和Ⅲ组转染后机械痛阈与热痛阈均低于基础值,且低于I组(P<0.05或0.01);与Ⅱ组比较,Ⅲ组机械痛阈差异无统计学意义(P>0.05),转染后8—24d热痛阈升高(P<0.05),见表1。

术后Ⅱ组和Ⅲ组术侧脊髓背角SP及CGRP含量明显高于I组,Ⅲ组术侧脊髓背角SP及CGRP含量术后7—28d明显低于Ⅱ组(P<0.05);与健侧比较,术后4d时I组术侧脊髓背角SP及CGRP含量升高(P<0.05),术后Ⅱ组和Ⅲ组术侧脊髓背角SP及CGRP含量明显升高(P<0.05),见表2。

与I组术侧比较.‘P(0.05与Ⅱ组术侧比较,’P<0.05与健侧比较,6P<O.05

舔后足等表现)及热痛觉过敏,表明大鼠神经病理性痛模型制备成功。

研究表明,感觉神经元可释放与脊髓痛觉信息传递有关的SP和CGRP[I引。SP作用于突触后膜NKI受体,促进伤害性信号传递,参与脊髓背角神经元的敏化,促进神经病理性痛的发生¨“。CGRP与sP共存于感觉神经元中,且CGRP可促进SP的释放,抑制sP降解酶(SP内切酶)的活性,延长P物质的作用时间,在神经病理性痛大鼠脊髓背角及背根神经节内CGRP及SP含量均升高¨引。

本研究结果表明,Ad—hNGFp基因脊髓转染后,神经病理性痛大鼠的热痛觉过敏,脊髓背角SP及CGRP含量降低。NGF参与调节CGRP的合成,可降低神经损伤后脊髓背角升高的CGRP【13J“,其机制可能为:(1)NGF可诱导投射到脊髓背角的初级感觉神

本研究参照文献[5]中介绍的方法制备大鼠神经病理性痛模型,CCI术后3~4d大鼠出现明显的神经病理性痛症状:自发性痛(自噬现象、警觉、频繁

表1三组转染前后不同时点行为学评分、机械痛阙及热痛阈的比较(i±s)

与I组比较,。P<0.05‘P<O.01与Ⅱ组比较.6P<O.05与基础值比较.☆P.(0.01

麻醉

132

±堡壅醛堂苤查!塑生!旦星望鲞箜;塑垦坐!』叁塑堕趔尘:旦蝤!塑!!生:丝:№:2

receptor

number,is

经元中CGRP的释放,CGRP在神经病理性痛的早期被耗竭,中晚期CGRP含量减少;(2)脊髓背角CGRP

attenuatedin

tlle印inal

cordofdiabeticrats.

Anesth。2003.99:1409-1414.Romero

含量的降低可能是NGF含量增加后中枢调节的结果。CGRP含量降低,其对SP内切酶活性的抑制减弱,SP含量随之下降。

综上所述,Ad—hNGFl3基因转染可能通过降低脊髓背角SP及CGRP含量减轻神经病理性痛大鼠

10

MI,Smith

spinal

of

GM.Adenoviral

gene

U'lulgferintothenorllla]andby

injured

cord:enlmnced

tmn8铲m

virus

stabilityand

combined

immune

achninistration

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Olnod

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l唧一

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rl№ptof¨b咖1

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substanceP

in

F。eta1.Functionalroleofexogenotmchronic

constriction

P,CGRP

induced

and

by

histamineintraplantar

thehyperalgesia

upregulation

injectionofcapsaicinrats.J

injury

modelof

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in

GJ,XieYK.A

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peripheralmononeuropathy

seen

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produ∞

G,BanosJE.11le

flerve酬factor

sermory

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(收稿日期:2008-06-21)(本文编辑:葛胜辉)

SR。PanHL.Antinoeieeptiveeffectofmorphine,but

not

opioid

读者 作者 编者

中华医学会关于论文采用不同文种进行再次发表的规定

根据国际惯例和我国的实际情况,对符合以下条件的论文,中华医学会系列杂志允许并接受同一研究的有关论文采用不同语种的再次发表。

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7.在再次发表的文题页脚注中,要让读者、同行和文献检索机构知道该论文已全文或部分发表过,并标引首次发表的文献。如:“本文首次发表在《中华内科杂志》,2006,45(1):21—24”,英文为“This

Intern

articleisbased

on

studyfirstreportedintheChinJ

Med,2006,45(1):21-24”

中华医学会杂志社

麻醉

人神经生长因子β基因转染对神经病理性痛大鼠脊髓背角致痛物质含量的影响

作者:

彭成为, 余开峰, 杨镭镭, 张丽, 曹书芬, 王清秀, 姚尚龙, PENG Cheng-wei,YU Kai-feng, YANG Lei-lei, ZHANG Li, CAO Shou-fen, WANG Qing-xiu, YANGShang-long

彭成为,余开峰,PENG Cheng-wei,YU Kai-feng(郧阳医学院附属人民医院麻醉科,湖北省十堰市,442000), 杨镭镭,YANG Lei-lei(武汉市第三人民医院麻醉科), 张丽,曹书芬,ZHANGLi,CAO Shou-fen(郧阳医学院附属人民医院病理科,湖北省十堰市,442000), 王清秀,WANGQing-xiu(同济大学附属东方医院麻醉科), 姚尚龙,YANG Shang-long(华中科技大学协和医院麻醉科)

中华麻醉学杂志

CHINESE JOURNAL OF ANESTHESIOLOGY2009,29(2)1次

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本文链接:/Periodical_zhmzxzz98200902010.aspx

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