P2X3受体在疼痛机制中的作用

ATP是广泛存在于周围和中枢神经系统的神经递质.自损伤细胞或炎症组织释放至细胞外的ATP可激活初级传入神经元上的P2X和P2Y受体,引起疼痛.P2X受体中的P2X3亚单位高度选择性表达于感觉神经元,应用P2X3受体反义寡核苷酸、RNA干扰、基因敲除技术和选择性拮抗剂等研究表明,ATP和P2X3受体在多种疼痛的产生和维持中起重要作用.PGE2、NGF、SP和谷氨酸等可增强P2X3受体激动剂激发的内向电流,对P2X3受体的功能起急性上调作用.但是在一些慢性疼痛模型中,P2X3受体表达上调和活性增加的机制并不十分清楚.     

P2X4受体在慢性偏头痛大鼠三叉神经脊束尾核的表达及意义

目的:观察P2X4受体(P2X4 receptor,P2X4R)在慢性偏头痛(chronic migraine,CM)大鼠三叉神经脊束尾核(trigeminal nucleus caudalis,TNC)的表达变化,探讨其在CM中的作用。方法:SD雄性大鼠随机分为5组,对照组(n=12)、模型组(n=12)、模型+溶剂组(n=6)、模型+TNP-ATP30 nmol组(n=6)、模型+TNP-ATP 60 nmol组(n=6)。硬脑膜反复滴注炎性汤(inflammatory soup,IS)建立CM模型。von Frey test检测眶周及后足机械痛阈值,Western blot检测P2X4R及神经元激活标志蛋白c-Fos的表达,免疫荧光检测P2X4R定位情况。结果:荧光染色显示P2X4R主要表达于TNC小胶质细胞。与对照组相比,模型组大鼠眶周及后足痛阈值显著降低(P<0.01),P2X4R及c-Fos表达量显著上调(P<0.05)。给予P2X4R抑制剂TNP-ATP后,大鼠眶周及后足痛阈值显著升高(P<0.05),c-Fos表达量显著降低(P<0.05)。结论:TNC小胶质细胞P2X4R表达上调,可能通过影响神经元的激活从而参与CM发病过程。     

P2X3受体在神经源性膀胱大鼠背根神经节及逼尿肌中的表达

目的探讨P2X3受体在不同平面脊髓损伤后神经源性膀胱大鼠L6～S1背根神经节（DRG）和膀胱逼尿肌中的表达变化及临床意义。 方法共选取健康雌性SD大鼠80只，将其随机分为骶上脊髓（胸腰段）损伤组、骶髓损伤组及对照组。采用脊髓横断法制备大鼠不同平面脊髓损伤后神经源性膀胱模型，于模型制作20 d后采用Western blotting技术检测各组大鼠背根神经节和膀胱逼尿肌中P2X3受体表达情况，并进行组间比较。 结果骶上脊髓损伤组大鼠背根神经节、膀胱逼尿肌中P2X3受体表达水平较对照组、骶髓损伤组明显增高（P<0.01）；骶髓损伤组背根神经节、膀胱逼尿肌中P2X3受体表达水平较对照组明显降低（P<0.05）。 结论结合本课题前期研究的尿流动力学检查结果，推测P2X3受体表达水平与膀胱尿道功能障碍程度密切相关，有望通过影响P2X3受体表达水平为临床治疗脊髓损伤后神经源性膀胱提供新途径。     

PKC抑制剂对甲醛诱导的内脏炎性痛大鼠脊髓ERK1/2磷酸化的影响

目的:探讨蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)抑制剂H-7对福尔马林诱导的内脏炎症痛大鼠脊髓细胞外调节蛋白激酶1/2(extracellular regulated protein kinases,ERK1/2)磷酸化的影响。方法:清洁级雄性SD大鼠,重200~250 g,随机分为5组:正常对照组(N组);甲醛直肠致炎组(F组);甲醛直肠致炎和脊髓蛛网膜下腔内插管组(IT组);甲醛直肠致炎、脊髓蛛网膜下腔内插管并注射生理盐水组(NaCl组);甲醛直肠致炎、脊髓蛛网膜下腔内插管并注射H-7组(H-7组);每组大鼠24只,共120只。5组大鼠,每组8只,每15 min进行一次疼痛计分,连续记录大鼠的行为120 min;在甲醛造模后30 min、60 min和120 min取出L_6-S_1节段脊髓进行ERK1/2磷酸化检测。结果:F、IT、NaCl组和H-7组大鼠在注射甲醛后30 min均达到疼痛评分的最大值。H-7组在前90 min内疼痛分数显著低于F组(P<0.05或P<0.01)。与N相比,F组甲醛直肠黏膜注射后脊髓ERK1/2磷酸化水平增加,30 min时达最高水平,60 min时仍高于对照组,有显著性差异(P<0.05或P<0.01);与N相比,H-7组甲醛直肠黏膜注射后脊髓ERK1/2磷酸化水平也增加,30 min时达最高水平,60 min时仍高于对照组,有显著性差异(P<0.05或P<0.01);在甲醛注射后60 min内,H-7组与F组相比,ERK1/2磷酸化水平明显下降,有显著性差异(P<0.05或P<0.01)。结论:PKC抑制剂H-7能降低内脏炎症痛疼痛评分和抑制脊髓ERK1/2磷酸化水平,ERK1/2是PKC的下游信号通路在内脏炎症痛发病机制中起重要作用,对内脏炎症痛靶向治疗具有重要意义。     

氯胺酮对神经病理性疼痛大鼠脊髓P2X_4受体mRNA表达的影响

目的:研究氯胺酮对神经病理性疼痛大鼠脊髓P2X_4受体mRNA表达的影响.方法:雄性SD大鼠45只,体重180～220g,随机分为假手术组(S组)、对照组(C组)和氯胺酮Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(KⅠ、Ⅱ、Ⅲ组),每组9只.S组大鼠仅分离坐骨神经但不结扎,其余组建立坐骨神经慢性压迫性损伤(CCI)模型,K Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别于CCI后3d开始至取材点每天腹腔注射氯胺酮5mg/kg、10mg/kg、20mg/kg;S组和C组注射相同体积的生理盐水.各组大鼠分别于术前1d,术后3d、7d、14d、21d测定大鼠机械性痛觉过敏(MWT)和热痛觉过敏(TWL).各组均分别于CCI术后7d、14d、21d取3只大鼠,测定痛阈后处死,取L_(4～5)脊髓组织,用逆转录PCR(RT-PCR)方法测定P2X_4受体mRNA表达水平.结果:与术前及S组比较,C组、K Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组术后3d开始热痛阈及机械痛阈显著降低(P＜0.05).与C组比较,K Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组术后7d,14d,21d热痛阈及机械痛阈显著升高(P＜0.05).与S组比较,C组、K Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组大鼠脊髓P2X_4受体表达在术后7d、14d、21d均显著增加(P＜0.05);与C组大鼠比较,K Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组脊髓P2X_4受体表达明显减少(P＜0.05).结论:腹腔注射氯胺酮可抑制慢性神经痛大鼠痛觉过敏,该作用可能是通过作用于P2X_4受体介导的.     

P2X7受体在癫痫相关研究中的应用

作为ATP门控离子通道之一,P2X7受体以其独特的生理结构在癫痫发病机制中颇受关注.在具体的动物模型可见该受体表达的变化,其机制有P2X7受体在炎症因子产生中的重要作用、与对谷氨酸递质的释放及再摄取的调节有关.     

鞘内和腹腔注射米诺环素对糖尿病性神经痛大鼠脊髓P2X4受体表达的影响

目的:评价鞘内和腹腔注射米诺环素对糖尿病性神经痛大鼠机械痛阈和脊髓P2X4受体表达的影响.方法:78只健康雄性Wistar大鼠随机分为5组:Ⅰ组(正常对照),实验组(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组)用链脲佐茵素(streptozotocin,STZ)制备糖尿病模型;Ⅱ组鞘内注入10 μL生理盐水;Ⅲ组,腹腔内注入与Ⅴ组等量的生理盐水:Ⅳ组鞘内注入米诺环素;Ⅴ组腹腔注入米诺环素.各实验组从建糖尿病模型前1d起每日注入米诺环素或生理盐水,共28 d.测定各组50%PWT.注入STZ后3、7、14、21、28 d从各组随机取出3只大鼠,取腰段脊髓,测定P2X4受体表达.结果:与Ⅰ组相比,实验组均在注药后14 d后50%PwT降低;与Ⅱ组相比.Ⅳ组在注药14 d后50%PWT回升;与Ⅲ组相比,Ⅴ组在注药后各时点50%PWT无明显差异.与Ⅰ组相比,各实验组大鼠脊髓P2X4受体mRNA在注药后各时点表达量增加;与Ⅱ组相比,Ⅳ组在注药后各时点脊髓P2X4受体mRNA表达下降;与Ⅲ组相比,Ⅴ组在注药后各时点脊髓P2X4受体mRNA表达无明显差异.结论:脊髓小胶质细胞通过P2X4受体表达参与了糖尿病神经痛发生和维持,米诺环素鞘内应用可抑制P2x4受体表达,并改善了神经痛.     

P2X4受体对活化的小胶质细胞的调控作用

小胶质细胞是中枢神经系统内的免疫细胞,当脑组织出现损伤时,小胶质细胞被激活,对脑组织起到保护作用。在自身免疫性脑脊髓炎模型大鼠和视神经脊髓炎患者体内,均观察到在脊髓炎性病灶及小胶质细胞内,P2X4受体表达上调。本课题组进行在体和离体实验,用LPS活化小胶质细胞,观察P2X4受体在小胶质细胞炎性反应中的作用。膜片钳检测显示,在LPS激活的小胶质细胞内,P2X4受体活性增加。P2X4受体阻断剂可显著降低小胶质细胞的膜皱缩、TNFα的分泌、细胞形态的改变及LPS导致的小胶质细胞死亡。在体研究显示,LPS髓内注射后会诱发炎性反应,迅速导致小胶质细胞丢失;给予P2X4受体阻断剂可显著减少小胶质细胞的丢失,而P2X4受体激活剂则可显著增加小胶质细胞的丢失。海马齿状回的小胶质细胞特别容易被LPS诱导的炎症反应激活。注射LPS后2 h,位于海马齿状回的小胶质细胞即被激活,大约24 h后死亡,P2X4受体阻断剂可减少LPS诱导的小胶质细胞活化和死亡。上述数据提示,P2X4受体对于小胶质细胞的激活和存活有重要的调控作用。     

P2X7受体在疼痛调制中作用

嘌呤信号在疼痛信息的调制中有重要作用。P2X7受体是ATP门控离子通道家族中的一个亚型,表达于多种组织,受多种因素的调控并具有独特的结构和功能。病理性疼痛时,外周和中枢神经系统P2X7受体表达上调,功能增强;通过受体特异性拮抗剂或基因干预技术调节P2X7受体的表达和功能可以对疼痛信息进行调制。阐明P2X7受体在病理性疼痛发生、维持中的作用有利于加深对疼痛调制机制的认识,同时P2X7受体也是治疗病理性疼痛潜在的新靶点。本文对近年P2X7受体在病理性疼痛中的作用及其相关机制的研究做一综述。     

P2X受体在白血病细胞系中的表达

P2受体是嘌呤受体的一个亚型，包括P2X、P2Y两类。核苷酸类物质是新近阐明的一类细胞间通讯的载体分子，可以与细胞表面的P2X受体结合，调控细胞的功能。以往P2X受体的研究多集中在神经、肌肉组织中的表达和作用。P2X家族多个受体在白血病细胞中的表达及意义未见报道，因此阐明P2X受体在白血病细胞系的表达情况，有助于进一步阐明核苷酸类物质介导的信号传递在白血病细胞中的作用。     

骨癌痛大鼠脊髓背角趋化因子受体5的表达变化

目的:探讨骨癌痛大鼠脊髓背角趋化因子受体5(CC chemokine receptor 5,CCR5)表达的变化。方法:雌性SD大鼠32只,体重150~180 g,采用随机数字表法,将其分为2组(n=16):对照组(C组)和骨癌痛组(BCP组)。采用左胫骨骨髓腔内注入Walker 256细胞的方法制备胫骨癌痛模型。行为学(n=8):于术前1 d和术后1、3、6、9、12、15 d测定各组大鼠左后肢压爪缩爪阈值(paw withdrawal pressure threshold,PWPT);于术前1 d及术后15 d,行大鼠左胫骨X线摄片检查。Real-time PCR(n=4):术前1 d和术后15 d,测定各组大鼠左侧脊髓背角CCR5 m RNA的表达。Western blot(n=4):术前1 d和术后15 d,测定各组大鼠左侧脊髓背角CCR5蛋白的表达。结果:行为学:与C组相比,术后6~15 d BCP组PWPT明显降低;与术前1 d比较,BCP组术后6~15 d PWPT呈进行性降低。与术前1 d比较,术后15 d BCP大鼠左胫骨X线检查显示有明显的骨皮质破坏及骨小梁缺损。Real-time PCR:与术前1 d及C组比较,BCP组术后15 d左侧脊髓背角CCR5 m RNA表达明显增加。Western blot:与术前1 d及C组比较,BCP组术后15 d左侧脊髓背角CCR5蛋白的表达也显著增加。结论:骨癌痛大鼠脊髓背角CCR5 m RNA及蛋白的表达上调,该变化可能参与了骨癌痛的形成和维持。     

骨癌痛形成过程中小鼠脊髓水平代谢性谷氨酸受体亚型3和5的表达变化

目的:研究骨癌痛形成过程中脊髓水平代谢性谷氨酸受体亚型3和5(mGluR3和mGluR5)的表达变化.方法:将C3H/HeNCrlVr雄性小鼠88只,随机分为11组:C组为正常对照组;S4、S7、S10、S14、S21组分别为假手术后4d、7d、10d、14d、21d的假手术组;T4、17、T10、T14、T21组分别为接种NC7C 2472纤维肉瘤细胞术后4d、7d、10d、14d、21d的肿瘤组.各组小鼠在相应时间点用热辐射刺激仪测定缩足潜伏期(PWL),随后处死大鼠,取腰膨大脊髓标本,分别应用Real-time quantitative RT-PCR和Western Blot技术研究mGluR3 and 5的表达变化.结果:与正常对照组PWL值(15.92±1.65 s)相比,肿瘤组小鼠的PWL值(4d:13.24±1.02s;7d:11.30±1.09s;10d:9.12±0.54s;14d:7.79±0.77s;21d:6.36±0.59s)随着时间的推移呈进行性下降趋势,脊髓组织mGluR 3和5 mRNA及蛋白表达逐渐增加(P<0.05);而假手术组小鼠的PWL值(4d:13.33±1.44S;7d:11.28±0.61s;10d:15.47±2.46s;14d:15.69±1.98s;21d:15.68±1.68s)仅在术后4d、7d这两个时间点有所降低,并伴有脊髓mGluR 3和5 mRNA及蛋白表达增加(P<0.05);与假手术组相比,肿瘤组小鼠PWL值和脊髓mGluR 3和5 mRNA及蛋白表达水平在术后4d、7d这两个时间点没有明显差异,但在术后10d、14d、21d时间点肿瘤组小鼠PWL值明显低于同时间点的假手术组,同时脊髓组织mGluR 3和5 mRNA及蛋白的表达水平高于假手术组(P<0.05).结论:在骨癌痛形成过程中脊髓水平mGluR3和5受体激活可能是机体自身调节痛信号转导的机制之一.     

cAMP-PKA信号通路介导大鼠骨癌痛的产生和维持

目的:探讨c AMP-PKA信号通路在大鼠骨癌痛发生发展中的作用。方法:雌性SD大鼠52只,随机分为5组:正常组(n=8),假手术组(n=8),骨癌痛组(n=12),骨癌痛+生理盐水组(n=8)和骨癌痛+PKA抑制剂组(n=16)。各组于造模前3天、1天以及造模后1、3、5、7、10、14天分别测定热缩足阈值和机械缩足阈值。PKA抑制剂Rp-c AMPS(1 mmol/20μl)分别于造模后早期(3、4、5天)和造模后后期(7、8、9天)经鞘内注射(每天1次)。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测大鼠背根神经节(DRG)和脊髓中c AMP的浓度和PKA的活性。结果:造模后,大鼠DRG和脊髓中c AMP的浓度显著增高,PKA的活性明显增强,与假手术组相比,差异有统计学意义(P<0.01)。早期和后期给予PKA抑制剂Rp-c AMPS治疗,均能显著延迟或抑制骨癌诱发的热痛敏和机械痛敏(P<0.01)。结论:骨癌显著增强DRG和脊髓中c AMP-PKA信号通路的活性,该信号通路的异常活动在骨癌痛的产生和维持中起着重要作用,抑制该信号通路的激活能有效减轻骨癌痛。     

P2X7 receptor-deficient mice are susceptible to bone cancer pain

The purinergic P2X7 receptor is implicated in both neuropathic and inflammatory pain, and has been suggested as a possible target in pain treatment. However, the specific role of the P2X7 receptor in bone cancer pain is unknown. We demonstrated that BALB/cJ P2X7 receptor knockout (P2X7R KO) mice were susceptible to bone cancer pain and moreover had an earlier onset of pain-related behaviours compared with cancer-bearing, wild-type mice. Furthermore, acute treatment with the selective P2X7 receptor antagonist, A-438079, failed to alleviate pain-related behaviours in models of bone cancer pain with and without astrocyte activation (BALB/cJ or C3H mice inoculated with 4T1 mammary cancer cells or NCTC 2472 osteosarcoma cells, respectively), suggesting that astrocytic P2X7 receptors play a negligible role in bone cancer pain. The results support the hypothesis that bone cancer pain is a separate pain state compared with those of neuropathic and inflammatory pain. However, the recent discovery of a P2X7 receptor splice variant expressed in the knockout mice used for this study complicates the interpretation of the results. The P2X7 splice variant receptor was detected in the spinal cord but not in osteoclasts of the P2X7R KO mouse. Further experiments are needed to elucidate the exact role of the P2X7 receptors in bone cancer pain.     

脊髓背角P2Y_(12)受体/P38MAPK参与MRS2395对CCI大鼠的镇痛作用

目的:观察鞘内注射P2Y12受体拮抗剂MRS2395对慢性坐骨神经结扎(chronic constriction injury,CCI)大鼠机械痛阈及脊髓背角P2Y12受体、P2X4受体和P38MAPK表达变化的影响,探讨P2Y12受体参与神经病理性疼痛的相关机制。方法:成年SD大鼠随机分为3组(n=8):假手术组、CCI模型vehicle组(鞘内注射0.005%DMSO生理盐水)、MRS2395处理组(CCI+鞘内注射MRS2395 100 pmol/L)。CCI及MRS2395处理组大鼠均于鞘内置管7天之后行坐骨神经结扎,连续14天鞘内注射0.005%DMSO生理盐水、MRS2395(100 pmol/L),每天2次,在术前1天、术后第1、3、5、7、10、14天测定给药1 h后机械缩足反射阈值(mechanical withdraw threshold,MWT);在第7、14天处死大鼠,取脊髓背角,免疫印迹观察P2Y12受体、P2X4受体和P38 MAPK表达变化。结果:大鼠CCI术后1天即可出现机械痛敏;与假手术组相比,CCI组第1、3、5、7、10、14天MWT明显降低(P<0.01);与CCI组相比,MRS2395处理组术后第1,3,5,7天MWT明显升高(P<0.01);术后10天和14天MWT升高较缓(P<0.05)。与假手术组相比,CCI组第7、14天背角P2X4受体、P2Y12受体和P38 MAPK表达明显上调(P<0.05);与CCI组相比,MRS2395处理组第7、14天P2Y12受体和P38MAPK表达上调均明显减弱(P<0.05);MRS2395处理组不影响CCI组第7天P2X4受体表达,但可以明显抑制CCI组第14天P2X4受体表达上调(P<0.05)。各组大鼠脊髓背角P2Y12受体和P2X4受体表达之间存在正相关。结论:鞘内注射P2Y12拮抗剂MRS2211可以明显抑制CCI大鼠机械痛敏症状;而且脊髓背角P2X4受体和P38 MAPK表达下调。这提示P2Y12受体拮抗剂可能通过影响脊髓背角小胶质细胞P2X4受体和P38 MAPK表达,在脊髓水平发挥镇痛作用。     

神经生长因子在骨癌痛大鼠DRG的变化及其对疼痛行为学的影响

目的:检测骨癌痛大鼠背根神经节(DRG)神经生长因子(NGF)及其受体TrkA及P75的表达,并观察鞘内注射抗神经生长因子抗体(anti-NGF)对骨癌痛大鼠疼痛行为学的影响,探讨NGF在骨癌痛中可能的作用.方法:建立大鼠胫骨骨癌痛模型,观察疼痛行为学变化,造模21天,检测大鼠DRG神经元NGF、TrkA及P75蛋白及mRNA表达;并进一步将骨癌痛大鼠分成cancer及cancer+anti-NGF组,观察anti-NGF对骨癌痛大鼠疼痛行为学的影响.结果:接种侧DRG神经元NGF及其受体在骨癌痛大鼠的表达明显高于sham组;cancer组大鼠的PWL缩短,PWT降低,鞘内使用anti-NGF后PWL延长,PWT增高.结论:NGF加剧大鼠骨癌痛,anti-NGF在骨癌痛中具有明显的抗伤害感受作用.     

右美托咪定镇痛作用涉及中脑导水管周围灰质P2X3受体激活

目的:观察右美托咪定(DEX)对烧伤疼痛大鼠的镇痛作用和P2X3受体在外侧中脑导水管周围灰质(l PAG)表达的影响。方法:SD大鼠随机分为正常组、假烧伤组、烧伤组、烧伤+DEX1组及烧伤+DEX2组,DEX1组和DEX2组分别给予腹腔注射10μg和30μg DEX;von Frey纤维检测大鼠机械痛阈,免疫组化检测大鼠在烧伤前后及注射DEX后l PAG中P2X3受体表达变化;观察l PAG中微量注射P2X3受体拮抗剂A-317491对DEX镇痛作用的影响。结果:烧伤疼痛大鼠机械痛阈下降;腹腔注射DEX后烧伤疼痛大鼠机械痛阈升高伴l PAG中P2X3受体表达上调。l PAG微量注射P2X3受体特异性拮抗剂A-317491后可部分翻转DEX的镇痛作用。结论:腹腔注射DEX通过上调烧伤疼痛大鼠l PAG中P2X3受体表达,增强机体内源性下行镇痛系统的作用,对烧伤疼痛产生镇痛作用。     

Involvement of RVM-expressed P2X7 receptor in bone cancer pain: Mechanism of descending facilitation

Patients with bone cancer commonly experience bone pain that is severe, intolerable, and difficult to manage. The rostral ventromedial medulla (RVM) plays an important role in the development of chronic pain via descending facilitation of spinal nociception. The compelling evidence shows that glial P2X7 receptor (P2X7R) is involved in the induction and maintenance of chronic pain syndromes. The present study explored the mechanism of glial activation and P2X7R expression underlying the induction of bone cancer pain. The results demonstrated that microglia and astrocytes in the RVM were markedly activated in bone cancer rats, and the expression of P2X7R was significantly upregulated. Injection of Brilliant Blue G (BBG), an inhibitor of P2X7R, into the RVM significantly alleviated pain behaviors of cancer rats, which was supported by intra-RVM injection of RNA interference targeting the P2X7R in the RVM. It is suggested that activation of microglia-expressed P2X7R in the RVM contributes to bone cancer pain. Given that 5-HT in the RVM is involved in modulating spinal nociception, changes in 5-HT and Fos expression were addressed in the spinal cord. Inhibition of P2X7R by BBG or small-interference RNA targeting P2X7 in the RVM markedly reduced 5-HT level and Fos expression in the spinal cord. The data clearly suggest that the activation of microglial P2X7R in the RVM contributes to the development of bone cancer pain via upregulation of spinal 5HT levels by the descending pain facilitatory system.