彭志鋒,馬國(guó)英,楊靖輝
(山西大同大學(xué)醫(yī)學(xué)院 生理教研室,山西 大同 037009)
奈福泮是一種非阿片和甾體類鎮(zhèn)痛藥物。奈福泮鎮(zhèn)痛作用機(jī)制目前尚不明確,但以往研究提示,奈福泮可能通過抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)再攝取,發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用[1]。最近的一項(xiàng)研究提示,奈福泮通過調(diào)節(jié)脊髓去甲腎上腺素水平在大鼠炎性痛模型中發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用[2]。此外,奈福泮鎮(zhèn)痛機(jī)制也可能涉及多巴胺的傳遞[3]。因?yàn)槎喟桶泛慕呖蓽p小奈福泮在大鼠熱板試驗(yàn)中的的鎮(zhèn)痛作用[4]。相反,多巴胺D2受體拮抗劑舒必利不影響奈福泮在小鼠扭體試驗(yàn)中的鎮(zhèn)痛作用,但可抑制奈福泮在甲醛試驗(yàn)的鎮(zhèn)痛作用[5]。目前奈福泮通過抑制多巴胺再攝取發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用未見相關(guān)報(bào)道。本研究目的是評(píng)估多巴胺能神經(jīng)傳遞在奈福泮鎮(zhèn)痛中的作用。
45只雄性SD大鼠(225~250 g)購(gòu)于山西醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心。室內(nèi)溫度保持在22~23℃左右,濕度在50%左右。明暗周期12 h,自由飲水和進(jìn)食。按靜脈注射方式將大鼠分成對(duì)照組、鹽酸奈福泮組(1或3 mg/kg)及鹽酸奈福泮(3 mg/kg)+舒必利(3 mg/kg)組(奈福泮+舒必利組),對(duì)照組尾靜脈注射等量生理鹽水,每組5只大鼠。按鞘內(nèi)注射方式將大鼠分成對(duì)照組、鹽酸奈福泮組(3、10或30 μg)及鹽酸奈福泮(30 μg)+舒必利(100 μg)組,注射溶液均為10 μl,對(duì)照組鞘內(nèi)注射等量生理鹽水。
鹽酸奈福泮(重慶西南藥業(yè)股份有限公司),舒必利(美國(guó)Sigma公司),甲醛(美國(guó)Sigma公司),立體定位儀(北京拜安吉科技有限公司),液相色譜儀器(南京科捷分析儀器有限公司)。
1.3.1 復(fù)制大鼠炎性痛模型 限制大鼠后,用注射器在各組大鼠后肢足底單次注射5%甲醛溶液50 μl。
1.3.2 大鼠鞘內(nèi)插管 1%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉大鼠(0.06 g/kg),頸后部剪毛、消毒,在兩耳連線中央做縱向切口,暴露枕骨寰枕膜,然后從此處插入PE-10管,深6 cm,最終達(dá)到蛛網(wǎng)膜下池,固定PE-10管。甲醛注射前10 min通過靜脈或鞘內(nèi)注射不同劑量鹽酸奈福泮;舒必利組在鹽酸奈福泮靜脈或鞘內(nèi)注射前10 min注射舒必利。
大鼠注射甲醛后表現(xiàn)出特有的退縮反應(yīng),分為兩期,其中I期是急性傷害性反應(yīng)(0~9 min),直接刺激外周傷害性感受器引起;接著是Ⅱ期(10~60 min),由脊髓背角及外周神經(jīng)元敏感化所致。單位時(shí)間內(nèi)大鼠注射足退縮反應(yīng)次數(shù)作為觀察指標(biāo)。給予大鼠甲醛后即開始計(jì)時(shí),每間隔5 min觀察1次,持續(xù)60 min。
首先麻醉大鼠,右股靜脈插管注射乳酸林格液(1 ml/h),胸腰椎椎板切除術(shù)后暴露脊髓L3~L5段,大鼠固定于立體定位儀上。按照以往文獻(xiàn)描述,打開硬膜后,微透析探針推進(jìn)到脊髓背角淺層,通過微量注射泵灌注Ringer平衡鹽溶液(1 μl/min),120 min持續(xù)灌注后,連續(xù)采集2個(gè)樣本,通過高效液相層析法檢測(cè)透析液中多巴胺濃度[6]。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)或百分?jǐn)?shù)表示。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性分析。多組間比較采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析,然后進(jìn)行Bonferroni事后檢驗(yàn),兩組間比較采用t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
對(duì)照組與靜脈注射不同劑量鹽酸奈福泮組大鼠的退縮反應(yīng)次數(shù),采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析。結(jié)果:①不同時(shí)間點(diǎn)大鼠退縮反應(yīng)次數(shù)有差異(F=13.738,P=0.007);②對(duì)照組與不同劑量鹽酸奈福泮組退縮反應(yīng)次數(shù)有差異(F=10.482,P=0.012),對(duì)照組退縮反應(yīng)次數(shù)高于不同劑量鹽酸奈福泮組;③對(duì)照組與不同劑量鹽酸奈福泮組退縮反應(yīng)次數(shù)變化趨勢(shì)有差異(F=9.061,P=0.025)。與對(duì)照組比較,靜脈注射鹽酸奈福泮(3 mg/kg)可使甲醛誘導(dǎo)的I期退縮反應(yīng)次數(shù)降低60%,而Ⅱ期退縮反應(yīng)次數(shù)無變化(見圖1)。對(duì)照組與不同劑量鞘內(nèi)注射鹽酸奈福泮組大鼠的退縮反應(yīng)次數(shù),采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析。結(jié)果:①不同時(shí)間點(diǎn)大鼠退縮反應(yīng)次數(shù)有差異(F=15.846,P=0.006);②對(duì)照組與不同劑量鹽酸奈福泮有差異(F=14.085,P=0.008),對(duì)照組退縮反應(yīng)次數(shù)高于不同劑量鹽酸奈福泮組;③對(duì)照組與不同劑量鹽酸奈福泮組退縮反應(yīng)次數(shù)變化趨勢(shì)有差異(F=12.972,P=0.012)。鞘內(nèi)注射鹽酸奈福泮可使甲醛誘導(dǎo)的2個(gè)階段退縮反應(yīng)降低。其中30 μg鹽酸奈福泮使I期和Ⅱ期退縮反應(yīng)次數(shù)降低49%和44%(見圖2)。
圖1 靜脈注射奈福泮對(duì)甲醛誘導(dǎo)的大鼠退縮反應(yīng)的影響
圖2 鞘內(nèi)注射奈福泮對(duì)甲醛誘導(dǎo)的大鼠退縮反應(yīng)的影響
靜脈注射鹽酸奈福泮后,對(duì)照組與不同劑量鹽酸奈福泮組的多巴胺水平比較,采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析,結(jié)果:①不同時(shí)間點(diǎn)多巴胺水平無差異(F=3.731,P=0.064);②各組的多巴胺水平無差異(F=3.061,P=0.072);③各組多巴胺水平變化趨勢(shì)無差(F=2.843,P=0.083)。鞘內(nèi)注射鹽酸奈福泮后,對(duì)照組與不同劑量鹽酸奈福泮組不同時(shí)間點(diǎn)的多巴胺水平比較,采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析。結(jié)果:①不同時(shí)間點(diǎn)的多巴胺水平有差異(F=13.904,P=0.008);②對(duì)照組與不同劑量鹽酸奈福泮組在甲醛注射后不同時(shí)間點(diǎn)多巴胺水平有差異(F=11.647,P=0.011),對(duì)照組多巴胺水平低于鹽酸奈福泮組;③對(duì)照組和鹽酸奈福泮組多巴胺水平變化趨勢(shì)有差異(F=15.529,P=0.006)。見圖 3。
靜脈預(yù)處理舒必利,不影響鹽酸奈福泮對(duì)甲醛模型的鎮(zhèn)痛作用。同樣,鞘內(nèi)注射舒必利,也不影響鹽酸奈福泮對(duì)甲醛模型的鎮(zhèn)痛作用。見圖4。
圖3 靜脈(3 mg/kg)或鞘內(nèi)(30 μg)注射鹽酸奈福泮后脊髓背角細(xì)胞外多巴胺水平
圖4 靜脈(3 mg/kg)或鞘內(nèi)(100 μg)預(yù)注射舒必利對(duì)靜脈(3 mg/kg)或鞘內(nèi)(30 μg)注射奈福泮鎮(zhèn)痛作用的影響
本研究顯示,靜脈或鞘內(nèi)注射鹽酸奈福泮可減少甲醛引起的疼痛行為。微透析檢測(cè)發(fā)現(xiàn)鞘內(nèi)而不是靜脈注射鹽酸奈福泮增加脊髓背角細(xì)胞外多巴胺水平。然而,多巴胺D2受體拮抗劑舒必利不影響鞘內(nèi)注射鹽酸奈福泮的鎮(zhèn)痛效應(yīng)。本結(jié)果表明,奈福泮鎮(zhèn)痛機(jī)制可能不涉及脊髓水平多巴胺能傳遞,雖然奈福泮進(jìn)入脊髓后可抑制多巴胺再攝取。
奈福泮一直被認(rèn)為是單胺類遞質(zhì)(包括多巴胺)再攝取的抑制劑[2]。然而,本研究首次檢測(cè)在體大鼠脊髓背角細(xì)胞外多巴胺水平的變化。由于奈福泮容易通過血腦屏障進(jìn)入大腦內(nèi),筆者假定靜脈或鞘內(nèi)注射鹽酸奈福泮均會(huì)增加中樞中多巴胺水平。然而,在本研究中,只有鞘內(nèi)注射鹽酸奈福泮可使多巴胺水平升高,而靜脈給藥不能增加多巴胺水平。在預(yù)實(shí)驗(yàn)中,靜脈注射鹽酸奈福泮(10 mg/kg)或更高劑量降低甲醛誘導(dǎo)的退縮行為,同時(shí)微透析研究中多巴胺水平也增高,但經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不良反應(yīng),如呼吸抑制和(或)死亡等。因此,在目前的研究中,靜脈注射鹽酸奈福泮劑量是3 mg/kg,可能不能完全抑制脊髓多巴胺再攝取。總之,靜脈注射奈福泮不能增加脊髓細(xì)胞外多巴胺水平可能由于其注射劑量。另一方面,多巴胺D2受體拮抗劑未減弱鞘內(nèi)注射鹽酸奈福泮的鎮(zhèn)痛效應(yīng),雖然鞘內(nèi)注射鹽酸奈福泮可增加脊髓背角細(xì)胞外多巴胺水平。因?yàn)榧顾瓒喟桶纺芟到y(tǒng)已被證明通過激活D2受體調(diào)節(jié)傷害性信息的傳遞[7]。然而,眾多報(bào)道提示,腦而不是脊髓通路通過多巴胺能神經(jīng)傳遞參與痛覺調(diào)節(jié)[8-9]。
鞘內(nèi)注射大劑量D2-受體激動(dòng)劑僅表現(xiàn)短暫的鎮(zhèn)痛作用,而全身注射低劑量該藥物產(chǎn)生的鎮(zhèn)痛作用持續(xù)超過48 h[9]??偟膩碚f,腦而不是脊髓通路在多巴胺鎮(zhèn)痛作用中發(fā)揮重要作用。本研究中鞘內(nèi)注射10 μg鹽酸奈福泮量可能僅擴(kuò)散于脊髓水平[10]。因此,鞘內(nèi)注射鹽酸奈福泮不能激活脊髓以上多巴胺通路,從而影響疼痛。因此,筆者推測(cè)多巴胺能調(diào)節(jié)可能不參與鞘內(nèi)注射鹽酸奈福泮的鎮(zhèn)痛機(jī)制。目前多巴胺能系統(tǒng)是否參與奈福泮鎮(zhèn)痛機(jī)制仍存在爭(zhēng)議。有研究指出,多巴胺D2受體拮抗劑舒必利不影響奈福泮在扭體試驗(yàn)中的鎮(zhèn)痛作用[11]。這與本研究的結(jié)果一致。在另一項(xiàng)研究中,3 mg/kg而不是10 mg/kg舒必利阻斷奈福泮在小鼠甲醛模型中的鎮(zhèn)痛效應(yīng)。結(jié)果差異可能是由于研究方法不一樣所致,比如藥物注射途徑、給藥劑量及疼痛類型等,從而通過腦和(或)脊髓通路發(fā)揮作用。
總之,本研究表明靜脈和鞘內(nèi)注射鹽酸奈福泮均可有效緩解福爾馬林誘導(dǎo)的大鼠炎性疼,然而奈福泮鎮(zhèn)痛機(jī)制可能不涉及脊髓水平多巴胺能傳遞。