劉永亮,丁桂聰
深圳市兒童醫(yī)院口腔科,廣東深圳 518000
三叉神經(jīng)節(jié)(trigeminal ganglion,TG)是三叉神經(jīng)傳導(dǎo)通路的主要初級傳入神經(jīng)元,主要負責頜面部的機械感覺、溫度感覺與痛覺傳導(dǎo),在頜面部感覺調(diào)控發(fā)揮重要作用[1-2]。
一氧化氮(nitric oxide,NO)雖是短半衰期的自由基分子,但在疼痛傳導(dǎo)調(diào)控中發(fā)揮著重要作用,受到廣泛關(guān)注[3-4]。NO是以左旋精氨酸(L-Arginine)為底物,由一氧化氮合成酶(nitric oxide synthase,NOS)合成。而NOS有3種亞型,包括神經(jīng)元型NOS(constitutive neuronal NOS,nNOS), 誘導(dǎo)型 NOS(inducible NOS,iNOS)與內(nèi)皮型 NOS(endothelial NOS,eNOS)。nNOS與eNOS又稱為固有型NOS,屬于鈣依賴型,主要存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)。iNOS主要存在于巨噬細胞和白細胞,其功能不受胞內(nèi)Ca2+調(diào)節(jié),由細胞因子和內(nèi)毒素調(diào)節(jié)[5]。NOS的激活依賴還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phos phate,NADPH),文獻報道NADPH-d與nNOS在相同的細胞群中表達,并且兩者的活性與NO的產(chǎn)生量呈平行關(guān)系。因此,NADPH-d組織化學(xué)染色可作為NOS以及NO生成量的非直接指示因素[6-7]。大量研究認為NO參與頜面部疼痛信號的調(diào)控[8-9]。探究NADPH-d在TG的分布情況對研究NO/NOS系統(tǒng)在頜面部疼痛傳導(dǎo)通路中的作用十分必要。
因此該研究選擇健康雌性大鼠,190~220 g,2015年5月,經(jīng)心灌注固定取雙側(cè)三叉神經(jīng)節(jié),25 μm冰凍切片,采用組織化學(xué)染色方法研究NADPH-d在TG的表達情況。
主要實驗試劑:NADPH-d(美國Sigma公司)硝基四唑氮藍(美國Sigma公司);實驗動物選用健康成年雌性Sprague-Dewley大鼠6只,體重190~220 g,由廣東省實驗動物中心提供;4%多聚甲醛經(jīng)心灌注固定,取 TG 梯度脫水,冰凍切片(25 μm);NADPH-d組織化學(xué)染色;圖像分析。
NADPH-d在三叉神經(jīng)節(jié)廣泛表達,呈簇狀緊密排列,以中小細胞為主。染色密度與細胞體積相關(guān),即大體積細胞多數(shù)染色較淡或為陰性,邊界不清晰。而大多中小體積細胞染色較深,見圖1、表1。
圖1 NADPH-d在三叉神經(jīng)節(jié)(TG)神經(jīng)元內(nèi)的表達
圖A,B:NADPH-d組織化學(xué)染色,圖C,D:NADPH-d組織化學(xué)染色灰度照片。黑色/紅色/藍色箭頭代表深染小細胞、中等大小細胞、淺染大細胞。比例尺:100 μm(C),50 μm(D)
表1 NADPH-d陽性細胞體積比例
結(jié)果表明NADPH-d在TG廣泛分布,并且中小細胞染色較深,表現(xiàn)更高的NADPH-d活性,而大細胞染色較淺甚至表現(xiàn)為陰性,與Stoyanova等[6]與Fan等[10]在大鼠的檢測結(jié)果及Kolesar[11]等在兔的檢測結(jié)果類似。該次的結(jié)果還補充了中小細胞是主要的NADPH-d陽性細胞,占73.2%。中小體積TG細胞被認為是主要處理傷害性信息的細胞[10],無論NADPH-d染色深度或數(shù)量占比,中小體積細胞均比大體積細胞突出,這為NONO/NOS系統(tǒng)參與頜面部疼痛調(diào)控提供了形態(tài)學(xué)支持。
除了類似的大鼠生理性形態(tài)研究外,也有一些檢測NO/NOS在病理狀態(tài)下的表達情況,主要集中在三叉神經(jīng)系統(tǒng)初級與二級神經(jīng)元,即三叉神經(jīng)節(jié)、三叉神經(jīng)中腦核與三叉神經(jīng)脊束核。有研究[7]報道了一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)在 TG、三叉神經(jīng)脊束核尾核及中腦導(dǎo)水管、丘腦等與疼痛相關(guān)核團均有表達,認為NO/NOS系統(tǒng)是偏頭痛的發(fā)病機制之一。Liu等[12]報道了大鼠慢性牙髓炎模型中,NOS陽性神經(jīng)元在TG的表達最早在第3天開始增加,第28天達到峰值。Sugiyama等[13]報道大鼠下牙槽神經(jīng)橫斷可引起機械異常痛覺,并且NO代謝物及NOS陽性細胞在TG表達增加。在TG局部使用NOS選擇性抑制劑可以消除異常痛覺而NOS底物可誘發(fā)異常痛覺。Huang F等[14]報道了在炎性痛的早期TG中、小神經(jīng)元NADPH-d活性增強。這些證據(jù)表明NO/NOS系統(tǒng)參與頜面部疼痛調(diào)控。
然而,需要指出的是盡管以上研究傾向于NO在頜面部疼痛調(diào)控中發(fā)揮致痛作用,較早研究報道在糖尿病誘發(fā)神經(jīng)痛的大鼠中,脊髓背根神經(jīng)節(jié)的NADPH-d陽性細胞與nNOS表達明顯減少,而且胰島素治療可以逆轉(zhuǎn)這一效應(yīng),這提示NO可能起抑痛作用[15]。Hashemi M等[16]在嗎啡鎮(zhèn)痛的大鼠福爾馬林測試中觀察到NO存在鎮(zhèn)痛/抑痛的復(fù)雜作用。研究認為這可能與NO的濃度相關(guān);不同的傷害形式、持續(xù)時間和強度等激活不同的傳入神經(jīng)對于nNOS的表達起關(guān)鍵性作用,也可能影響NO的疼痛調(diào)控作用[17-18]。
綜上所述,NO/NOS系統(tǒng)在頜面部疼痛中調(diào)控中發(fā)揮重要作用,但當前結(jié)果遠遠不足以闡明其具體機制。至今,NADPH-d陽性細胞在三叉神經(jīng)通路的整體表達尚未明確,尤其是丘腦腹后內(nèi)側(cè)核與大腦皮層等,值得進一步研究;與一些信號因子如降鈣素基因相關(guān)肽(calcitonin-gene-related peptide,CGRP)的關(guān)系也有待深入研究。
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