殷智宇 阮文晴 孫 龍 魏 盼 宋建鋼
上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院麻醉科,上海 201203
炎性痛機(jī)制復(fù)雜,臨床治療棘手且治療效果欠佳[1]。研究表明,促炎和抗炎細(xì)胞因子失衡導(dǎo)致的脊髓神經(jīng)炎癥是慢性痛發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵原因[2-3]。去氫紫堇堿(dehydrocorydaline,DHC)是中藥延胡索中的一種小檗堿單體,動(dòng)物和細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)均證實(shí),DHC 具有抗炎作用[4-5]。筆者前期研究發(fā)現(xiàn),單次腹腔注射DHC 可在福爾馬林疼痛模型中發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用[6],但DHC 是否通過調(diào)控脊髓促炎和抗炎因子的表達(dá)緩解脊髓神經(jīng)炎癥,治療慢性炎性痛尚不清楚。本研究以完全弗氏佐劑(complete Freund’s adjuvant,CFA)誘導(dǎo)的慢性炎性痛小鼠模型為研究基礎(chǔ),觀察DHC 是否可以調(diào)控脊髓促炎和抗炎細(xì)胞因子的表達(dá),緩解小鼠的痛覺過敏。
30 只雄性ICR 小鼠,6~8 周,體重28~32 g,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(京)2015-0001,合格證號(hào):44002100206635。本研究經(jīng)上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
DHC(純度≥98%,徐州微科曼得生物有限公司,貨號(hào):VIC449),CFA(美國Sigma 公司,貨號(hào):F5881),腫瘤壞死因子-α(TNF-α)一抗、白細(xì)胞介素(IL)-1β一抗、IL-6 一抗、IL-10 一抗(英國Abcam 公司,貨號(hào)分別為:ab6671、ab2105、ab6672、ab134742),動(dòng)態(tài)足底觸覺儀、熱輻射刺激儀(意大利UgoBasile 公司,型號(hào):Model 37450、30370)。
1.3.1 分組與給藥 將小鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分為三組,每組10 只,分別為Sham 組、CFA 組和CFA+DHC組。造模前測(cè)定小鼠基礎(chǔ)痛閾值。Sham 組小鼠足跖中部皮下注射25 μL 生理鹽水,CFA 組和CFA+DHC 組小鼠足跖中部皮下注射25 μL CFA 建模。小鼠于造模后1~7 d,CFA+DHC 組小鼠每天腹腔注射10 mg/kg DHC(劑量參考本研究前期已發(fā)表文章[6]),CFA 組小鼠腹腔注射溶媒(10% DMSO),給藥后30 min 進(jìn)行痛行為學(xué)測(cè)定。
1.3.2 慢性炎性痛造模 小鼠俯臥位,使用微量注射器在小鼠右后足跖中部皮下注射25 μL CFA[7-8]。
1.3.3 機(jī)械痛閾值的測(cè)定 使用動(dòng)態(tài)足底觸覺儀測(cè)量小鼠的機(jī)械縮足反射閾值(the paw withdrawal mechanical threshold,PWMT)。將小鼠放入儀器中,適應(yīng)環(huán)境安靜后,使用金屬線垂直地壓向小鼠足底中央表面,壓力均勻增加,陽性反應(yīng)為足退縮或后肢回縮,此時(shí)壓力值即為PWMT。重復(fù)測(cè)量3 次,取3 次平均值為PWMT[9]。
1.3.4 熱痛閾值的測(cè)定 使用熱輻射刺激儀測(cè)量小鼠的熱縮足反射潛伏期(paw withdrawal latency,PWL)。在小鼠適應(yīng)環(huán)境后將光點(diǎn)照射于小鼠足底中部皮膚,陽性反應(yīng)為下肢出現(xiàn)特征性的回縮或抬起,此時(shí)儀器自動(dòng)切斷電源,并顯示時(shí)間,數(shù)值即為PWL。重復(fù)測(cè)量3 次,取3 次平均值即為PWL[10]。
1.3.5 Western blot 檢測(cè)小鼠脊髓促炎因子和抗炎因子的表達(dá) 造模7 d 后,取小鼠脊髓腰膨大,裂解組織后靜置30 min,離心速度12 000 r/min,離心半徑15 cm,時(shí)間20 min,收集上清液,按BCA 蛋白測(cè)定試劑盒(英國Abcam 公司,ab102536)說明確定樣本蛋白濃度,于SDS 聚丙烯胺凝膠上恒壓電泳,電轉(zhuǎn)至PVFD 膜上,加一抗TNF-α(1∶800)、IL-1β(1∶1000)、IL-6(1∶1000)、IL-10(1∶1000)和β-actin(1∶1000),4℃過夜,PBST 漂洗濾膜,加入二抗孵育2 h,使用ECL 系統(tǒng)檢測(cè)免疫復(fù)合物,Image J 軟件分析條帶的灰度值。
采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(),采用重復(fù)測(cè)量的方差分析或單因素方差分析,進(jìn)一步兩兩比較采用Bonferroni 法。以P <0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
整體分析發(fā)現(xiàn):組間比較、時(shí)間點(diǎn)比較及交互作用差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P <0.05)。提示各時(shí)間點(diǎn)、各組間的PWMT 均存在差異,且處理因素對(duì)PWMT的作用會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化。進(jìn)一步兩兩比較,組內(nèi)比較:Sham 組造模前后PWMT 比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。造模后,CFA 組、CFA+DHC 組PWMT 較造模前降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P <0.05)。組間比較:造模前,三組PWMT 基礎(chǔ)值比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05);造模后1~7 d,與CFA 組比較,CFA+DHC 組PWMT 升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P <0.05)。見表1。
表1 連續(xù)腹腔注射DHC 對(duì)慢性炎性痛小鼠PWMT 的影響(g,)
表1 連續(xù)腹腔注射DHC 對(duì)慢性炎性痛小鼠PWMT 的影響(g,)
注:與本組造模前比較,aP <0.05;與Sham 組同時(shí)間點(diǎn)比較,bP <0.05;與CFA 組同時(shí)間點(diǎn)比較,cP <0.05。DHC:去氫紫堇堿;PWMT:機(jī)械縮足反射閾值;CFA:完全弗氏佐劑
整體分析發(fā)現(xiàn):組間比較、時(shí)間點(diǎn)比較及交互作用差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P <0.05)。提示各時(shí)間點(diǎn)、各組間的PWL 均存在差異,且處理因素對(duì)PWL 的作用會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化。進(jìn)一步兩兩比較,組內(nèi)比較:Sham 組造模前后PWL 比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05)。造模后,CFA 組、CFA+DHC 組PWL 較造模前縮短,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P <0.05)。組間比較:造模前,三組PWL 基礎(chǔ)值比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P >0.05);造模后1~7 d,與CFA 組比較,CFA+DHC 組PWL 延長,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P <0.05)。見表2。
造模后,與CFA 組比較,CFA+DHC 組脊髓TNF-α、IL-1β、IL-6 蛋白表達(dá)均降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);與CFA 組比較,CFA+DHC 組脊髓IL-10蛋白表達(dá)增加,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見圖1。
表2 連續(xù)腹腔注射DHC 對(duì)CFA 慢性炎性痛小鼠PWL 的影響(s,)
表2 連續(xù)腹腔注射DHC 對(duì)CFA 慢性炎性痛小鼠PWL 的影響(s,)
注:與本組造模前比較,aP <0.05;與Sham 組同時(shí)間點(diǎn)比較,bP <0.05;與CFA 組同時(shí)間點(diǎn)比較,cP <0.05。DHC:去氫紫堇堿;PWL:熱縮足反射潛伏期;CFA:完全弗氏佐劑
小鼠足底注射CFA 后可引起明顯且持續(xù)時(shí)間較長的炎性痛,是慢性炎性痛經(jīng)典模型[11-12]。本研究中,小鼠右后足底皮下注射CFA 后1~7 d 均可觀察到顯著的痛覺過敏,表現(xiàn)為致炎足PWMT 明顯降低、PWL明顯縮短,提示造模成功。
DHC 是中藥延胡索中的一種活性堿成分[13-14]。分子藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),DHC 具有抗炎、抗腫瘤、心血管系統(tǒng)保護(hù)等多方面藥理作用[15~19]。筆者前期研究發(fā)現(xiàn),單次腹腔注射DHC 可顯著緩解小鼠福爾馬林炎性痛[6]。但是連續(xù)使用DHC 對(duì)慢性炎性痛治療的效果,以往鮮見報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn),連續(xù)腹腔注射7 d DHC,可顯著提高小鼠的PWMT 和PWL,證實(shí)了連續(xù)使用DHC治療慢性炎性痛的有效性。
圖1 DHC 對(duì)慢性炎性痛小鼠脊髓促炎性細(xì)胞因子和抗炎細(xì)胞因子蛋白表達(dá)的影響(n=10)
外周炎性損傷發(fā)生后,脊髓水平的炎性細(xì)胞因子表達(dá)隨著損傷時(shí)間發(fā)生變化,產(chǎn)生中樞敏化,導(dǎo)致慢性炎性痛[20-21]。脊髓神經(jīng)免疫反應(yīng)過程中,膠質(zhì)細(xì)胞激活后,釋放多種細(xì)胞因子,包括促炎性細(xì)胞因子(如TNF-α、IL-1β 和IL-6)和抗炎細(xì)胞因子(如IL-10),當(dāng)促炎因子和抗炎因子表達(dá)失衡,中樞神經(jīng)系統(tǒng)免疫應(yīng)答平衡被打破,則產(chǎn)生脊髓神經(jīng)炎癥,導(dǎo)致慢性炎性痛的發(fā)生發(fā)展[22~26]。本實(shí)驗(yàn)CFA 慢性炎性痛模型小鼠脊髓TNF-α、IL-1β 和IL-6 表達(dá)顯著增高,IL-10表達(dá)顯著降低,與行為學(xué)痛閾值下降一致,DHC 治療7 d,可顯著降低CFA 小鼠脊髓促炎性細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β 和IL-6 蛋白的表達(dá),并增加抗炎細(xì)胞因子IL-10蛋白的表達(dá),說明DHC 可通過調(diào)節(jié)抗炎和促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。但DHC 具體是通過何種途徑調(diào)節(jié)脊髓促炎和抗炎細(xì)胞因子的表達(dá)仍需進(jìn)一步研究。
綜上所述,DHC 可緩解CFA 慢性炎性痛小鼠的疼痛,其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)脊髓促炎和抗炎細(xì)胞因子的表達(dá)有關(guān)。