李順欣,郭姝羽,陳宇翔,郭振宇,賈雙赫,李海剛
1.長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院 口腔學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410219
2.長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院 臨床學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410219
3.長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院 新型藥物制劑研發(fā)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙 410219
三叉神經(jīng)痛是一種神經(jīng)系統(tǒng)疾病,好發(fā)于中老年人,女性患病率高于男性[1]。主要癥狀為頭面部廣泛劇烈性疼痛,多發(fā)生于三叉神經(jīng)一個(gè)或多個(gè)分支處。三叉神經(jīng)痛分為原發(fā)性三叉神經(jīng)痛和繼發(fā)性三叉神經(jīng)痛。原發(fā)性三叉神經(jīng)痛尚未呈現(xiàn)出明顯的神經(jīng)系統(tǒng)體征,起病時(shí)檢查表明無器質(zhì)性及功能性病變[2],其發(fā)生率約為0.052 2%[3]。原發(fā)性三叉神經(jīng)痛大鼠與正常大鼠相比:三叉神經(jīng)節(jié)中降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)及其受體表達(dá)升高,p38絲裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)及其磷酸化、炎性反應(yīng)增強(qiáng)等[4-5]。
目前治療原發(fā)性三叉神經(jīng)痛主要以藥物為主,抗癲癇藥物卡馬西平為其首選,初始有效率可達(dá)80%[6]。但長(zhǎng)期服用該藥物存在頭暈、皮疹、共濟(jì)失調(diào)等不良反應(yīng),且具有快速耐受性[7]。采用手術(shù)方法治療原發(fā)性三叉神經(jīng)痛具有一定的療效,但該方法一定程度上無法改善某些患者疼痛程度,還可能發(fā)生復(fù)視、聽力減弱、漿液性腦膜炎等并發(fā)癥[8]。且2種方法治療原發(fā)性三叉神經(jīng)痛仍有超過50%的患者存在疼痛復(fù)發(fā)的現(xiàn)象[9]。復(fù)方中藥在治療原發(fā)性三叉神經(jīng)痛方面表現(xiàn)出較好的療效,具有更高的安全性和更低的復(fù)發(fā)率,存在良好的應(yīng)用價(jià)值。復(fù)方藜芍片由白芍、蒺藜、葛根、鉤藤、生丹參、珍珠母、白芷、白菊花、蔓荊子、薄荷10味中藥聯(lián)合制成,具有活血化瘀、鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜等功效[10]。本研究探討復(fù)方藜芍片對(duì)大鼠原發(fā)性三叉神經(jīng)痛的治療作用。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 60只SPF級(jí)SD大鼠,雄性,體重(200±20)g,購自湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證編號(hào):SCXK(湘)2019-0004。常規(guī)飼養(yǎng),自由進(jìn)食和飲水,每日12 h交替照明,飼養(yǎng)溫度為22~25 ℃,相對(duì)濕度50%~70%。實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d。本研究所有操作和步驟均通過長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核(批件號(hào)IACUC-20220309-02)。
1.1.2 主要儀器和試劑 實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(美國(guó)應(yīng)用生物系統(tǒng)公司);Von Frey疼痛測(cè)試棒(美國(guó)DanMic Global公司);PCR儀(北京東林昌盛生物科技有限公司);BioTek酶標(biāo)儀(美國(guó)伯騰儀器有限公司);冷凍離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司)??R西平片(批號(hào)H11O22279,諾華制藥);大鼠腫瘤壞死因子-α(TNF-α)ELISA Kit(批號(hào)KE10002)、大鼠白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)ELISA Kit(批號(hào)KE00021)均購自武漢三鷹生物技術(shù)有限公司;BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒(批號(hào)P0012,上海碧云天生物技術(shù)有限公司);CGRP Rabbit pAb(批號(hào)A5542,武漢愛博泰克生物科技有限公司);PVDF膜(批號(hào)IPVH00010,德國(guó)Merck Millipore公司);磷酸化p38絲裂原活化蛋白激酶抗體(批號(hào)AF00879,湖南艾方生物科技有限公司);HRPconjugated山羊抗小鼠IgG(批號(hào)GB23302)、HRPconjugated山羊抗兔IgG(批號(hào)GB23303)、山羊抗小鼠二抗(批號(hào)G1214-100UL)均購自Servicebio。
1.2.1 藥物制備 復(fù)方藜芍片由10味中藥組成,將其熬制、合并提取液,并濃縮后得85 mL水提液(含藥材143 g,1 680 mg/mL),每100克體質(zhì)量大鼠ig給藥1 mL。中劑量組在此基礎(chǔ)上稀釋2倍即840 mg/kg,低劑量組依次稀釋即420 mg/kg[10]。
1.2.2 建模方法 術(shù)前禁食8 h,采用ip 0.4%戊巴比妥鈉(1 mL/100 g)麻醉大鼠。備皮消毒,沿右側(cè)觸須墊部上緣處行約1 cm切口,分離筋膜、神經(jīng),于眶下神經(jīng)處輕微結(jié)扎2次,每次相隔約2 mm[11]。待大鼠蘇醒并在安靜環(huán)境中穩(wěn)定30 min后,刺激術(shù)側(cè)觸須墊,大鼠出現(xiàn)躲避、攻擊、搔抓面部等陽性反應(yīng)1項(xiàng)或多項(xiàng)時(shí)的最小刺激值即機(jī)械痛敏閾值(MWT),若MWT顯著低于術(shù)前則可認(rèn)定造模成功[12]。
1.2.3 分組及給藥 60只原發(fā)性三叉神經(jīng)痛大鼠隨機(jī)分為5組,各組12只。模型組ig同等劑量生理鹽水;卡馬西平組根據(jù)大鼠體質(zhì)量ig 20 mg/kg的0.1 mL/kg卡馬西平溶液;復(fù)方藜芍片低、中、高劑量組分別按照體質(zhì)量ig 420、840、1 680 mg/kg復(fù)方藜芍片溶液,每日1次,持續(xù)給藥28 d。
1.2.4 MWT 使用Von Frey毛刷在建模前1 d、當(dāng)天及術(shù)后每天規(guī)定時(shí)間內(nèi)刺激大鼠術(shù)側(cè)胡須墊區(qū),從最低的刺激力(0.008 g)開始逐漸增大,每個(gè)刺激力以30~60 s的間隔重復(fù)檢測(cè)6次,直至大鼠出現(xiàn)1項(xiàng)或多項(xiàng)陽性反應(yīng),則認(rèn)為該刺激實(shí)驗(yàn)為陽性,即該閾值為有效刺激閾值。此時(shí)出現(xiàn)陽性反應(yīng)的最小刺激力為術(shù)側(cè)面部MWT[12]。
1.2.5 ELISA檢測(cè)血清中TNF-α和IL-1β炎性因子水平 術(shù)后第29天麻醉,各組大鼠于腹主動(dòng)脈處采血,3 000 r/min離心15 min,抽取上層血清;按照試劑盒說明書的操作順序,進(jìn)行各個(gè)孔吸光度(A)值的測(cè)定。
1.2.6 q-PCR檢測(cè)三叉神經(jīng)節(jié)中TNF-α和IL-1βmRNA表達(dá)水平變化 術(shù)后第29天,每組隨機(jī)抽取6只大鼠麻醉,取出術(shù)側(cè)三叉神經(jīng)節(jié);在研磨組織樣本中加入Trizol提取總RNA;使用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA;采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀,獲得溶解曲線,并利用溶解曲線計(jì)算出擴(kuò)增的特異性,基于Ct值,對(duì)照GAPDH引物序列,運(yùn)用2-ΔΔCt方法得出大鼠三叉神經(jīng)節(jié)中TNF-α和IL-1βmRNA表達(dá)水平。引物由上海吉?jiǎng)P基因醫(yī)學(xué)科技股份有限公司合成,引物序列見表1。
表1 引物序列Table 1 Sequence of each primer
1.2.7 Western blotting檢測(cè)三叉神經(jīng)節(jié)中CGRP表達(dá) 術(shù)后第29天,麻醉每組剩余的6只大鼠(q-PCR每組隨機(jī)抽取6只大鼠后),取出術(shù)側(cè)三叉神經(jīng)節(jié),于液氮內(nèi)冷凍;稱重后將其放入勻漿器中,隨后加入含有PMSF的裂解液,以獲得其中的蛋白;注入5×Loading buffer,置于沸水中煮10 min,放置于-80 ℃冰箱內(nèi);采用SDS-PAGE電泳技術(shù),使蛋白從凝膠基質(zhì)轉(zhuǎn)移至合成膜支持物上,并與PVDF膜相結(jié)合,形成印跡;將PVDF膜放入含有TBST的抗體孵育盒中,4 ℃過夜,棄去液體;加入TBST適當(dāng)稀釋的一抗(1∶1 000),4 ℃過夜,棄去液體;加入TBST稀釋的二抗(1∶2 000),室溫孵育60 min。ECL曝光成像,采用Image J對(duì)圖像進(jìn)行灰度分析并計(jì)算出CGRP蛋白相對(duì)表達(dá)水平。
1.2.8 免疫組化檢測(cè)大腦紋狀體中p-p38 MAPK水平 術(shù)后第29天麻醉,取術(shù)側(cè)大腦紋狀體組織于4%多聚甲醛中;使用PBS緩沖液清洗組織,放入固定液中浸泡;取出組織并依次放入不同濃度的乙醇中脫水、二甲苯溶液中透明,石蠟包埋制成切片;將切片浸入pH 6.0的檸檬酸鹽緩沖液中,微波爐抗原修復(fù)8 min;切片放入0.01 mol/L PBS溶液中晃動(dòng)洗滌3 min×3;切片浸入3% H2O2×10 min中阻斷內(nèi)源性過氧化物酶;滴加5%羊血清,37 ℃封閉20 min;切片上滴入適當(dāng)稀釋的一抗(1∶100),置于濕盒內(nèi),4 ℃冰箱過夜;滴加二抗,置于溫箱中30 min;使用DAB進(jìn)行顯色,室溫孵育5 min;浸于蘇木素溶液中復(fù)染3 min,PBS返藍(lán)。脫水透明,中性樹膠封片、顯微鏡下觀察。使用Image J軟件對(duì)切片圖像進(jìn)行累計(jì)光密度(IOD)分析。
用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示,兩組間比較用t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析。
術(shù)后當(dāng)天各組大鼠術(shù)側(cè)MWT與術(shù)前相比均顯著下降(P<0.05),大鼠原發(fā)性三叉神經(jīng)痛模型造模成功。與模型組相比,給藥后第3天開始,卡馬西平組MWT顯著增加(P<0.05、0.01),并持續(xù)至給藥終期,第28天卡馬西平組MWT值為14.17;給藥后第9~11天開始,復(fù)方藜芍片中、高劑量組MWT均明顯上升(P<0.05);與卡馬西平組相比,給藥第17~19天開始,復(fù)方藜芍片中、高劑量組MWT均顯著上升(P<0.05),見圖1。
圖1 各組大鼠術(shù)側(cè)面部MWT變化(,n=12)Fig.1 Changes in MWT on surgical side of rats in each group (,n=12)
與模型組相比,卡馬西平組、復(fù)方藜芍片中、高劑量組血清中TNF-α、IL-1β水平明顯下降(P<0.01),見圖2。
圖2 血清中TNF-α和IL-1β水平變化(,n=12)Fig.2 Comparison on TNF-α and IL-1β in serum level(,n=12)
如圖3所示,與模型組相比,卡馬西平組、復(fù)方藜芍片中、高劑量組三叉神經(jīng)節(jié)中TNF-α和IL-1βmRNA表達(dá)水平顯著性降低(P<0.01)。
圖3 術(shù)側(cè)三叉神經(jīng)節(jié)中TNF-α和IL-1β mRNA的表達(dá)(,n=6)Fig.3 Expression of TNF-α and IL-1β mRNA in surgical trigeminal ganglion (,n=6)
與模型組相比,卡馬西平組和復(fù)方藜芍片各組三叉神經(jīng)節(jié)CGRP表達(dá)均明顯降低(P<0.01),見圖4。
圖4 術(shù)側(cè)三叉神經(jīng)節(jié)中CGRP的表達(dá)(,n=6)Fig.4 Expression of CGRP in surgical trigeminal ganglion(,n=6)
如圖5所示,大腦紋狀體細(xì)胞胞漿和細(xì)胞核中,p-p38 MAPK陽性表達(dá)為黃色或棕黃色染色。如圖6所示,模型組陽性染色顯著,p-p38 MAPK抗體明顯表達(dá);與模型組相比,復(fù)方藜芍片中、高劑量組p-p38 MAPK表達(dá)顯著性下降(P<0.01)。
圖5 紋狀體中p-p38MAPK表達(dá)(×40)Fig.5 Expression of p-p38 MAPK expression in the striatum (×40)
圖6 紋狀體中p-p38 MAPK表達(dá)(,n=12)Fig.6 Expression of p-p38 MAPK expression in the striatum(,n=12)
三叉神經(jīng)痛是最常見的腦神經(jīng)疾病,疼痛發(fā)作具有區(qū)域性、單側(cè)性、劇烈性、頻率高度特異性以及間歇性等特點(diǎn),其間隔從幾秒至幾年不等,但隨著時(shí)間的推移將逐漸縮短[13]。復(fù)方藜芍片由10味中藥聯(lián)合組成,諸藥配合具有活血化瘀、鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜、平肝潛陽、解痙的作用。復(fù)方藜芍片在臨床中應(yīng)用多年,能有效減輕偏頭痛的疼痛程度和發(fā)作頻率,且高達(dá)79.7%的有效率和較低的不良反應(yīng)率[14],彰顯了復(fù)方藜芍片較好的治療效果。
原發(fā)性三叉神經(jīng)痛具體的發(fā)病機(jī)制尚不完全明確。病理生理學(xué)假說認(rèn)為,原發(fā)性三叉神經(jīng)痛是由于腦干附近的三叉神經(jīng)感覺根被血管近端壓迫所導(dǎo)致。神經(jīng)根的進(jìn)入?yún)^(qū)被認(rèn)為是易發(fā)生脫髓鞘的脆弱區(qū)域,而血管壓迫可能啟動(dòng)局灶性脫髓鞘和再髓鞘化過程[15-16]。臨床研究表明,原發(fā)性三叉神經(jīng)痛與癥狀側(cè)神經(jīng)受血管壓迫并伴有形態(tài)學(xué)改變存在一定的關(guān)聯(lián)性,而在無癥狀側(cè)少見[17]。故本實(shí)驗(yàn)采用慢性壓迫性損傷眶下神經(jīng)法建立大鼠原發(fā)性三叉神經(jīng)痛模型,模擬臨床三叉神經(jīng)受壓迫而引起痛覺超敏的表現(xiàn),并定時(shí)測(cè)定術(shù)側(cè)大鼠MWT。研究發(fā)現(xiàn):建模前1 d,各組大鼠MWT處于較高水平且無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。模型組隨著時(shí)間的延長(zhǎng),大鼠面部疼痛加劇,導(dǎo)致機(jī)械痛閾急劇下降。而建模后第3天開始,卡馬西平組大鼠MWT與模型組相比顯著性上升。復(fù)方藜芍片中、高劑量治療后,大鼠的MWT升高,說明復(fù)方藜芍片中、高劑量可以改善大鼠原發(fā)性三叉神經(jīng)痛病理癥狀。
張學(xué)智等[18]研究發(fā)現(xiàn),三叉神經(jīng)痛患者部分髓鞘受壓迫后變薄,并在三叉神經(jīng)病變中產(chǎn)生炎癥反應(yīng),進(jìn)而引起炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)等。炎性細(xì)胞大量聚集于神經(jīng)組織以及炎癥因子過度表達(dá),可影響神經(jīng)病理性疼痛的疼痛程度[19]。TNF-α是炎癥反應(yīng)的起始因子,主要由巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞分泌,存在于中樞系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中。TNF-α具有極強(qiáng)的炎癥作用,可通過促進(jìn)Th1細(xì)胞釋放IL-1β、IL-6等促炎因子,抑制IL-10等抗炎因子的釋放,加劇神經(jīng)組織的敏感性,并激活炎癥細(xì)胞,參與神經(jīng)性疼痛的發(fā)生發(fā)展,導(dǎo)致患者出現(xiàn)疼痛難忍和痛覺過敏的現(xiàn)象[20-21]。IL-1β是一種強(qiáng)效的促炎細(xì)胞因子,主要由單核-巨噬細(xì)胞分泌,也可通過自分泌和旁分泌的方式促進(jìn)自身的釋放。IL-1β可促進(jìn)5-羥色胺、P物質(zhì)等釋放,與致痛物質(zhì)共同作用,使得疼痛長(zhǎng)期存在[22]。大量炎癥介質(zhì)的釋放會(huì)觸發(fā)并維持中樞敏化,提升興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的釋放和降低抑制性突觸傳遞,產(chǎn)生痛覺過敏,并進(jìn)一步促進(jìn)外周敏化[23]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),與卡馬西平組相比,模型組大鼠血清和三叉神經(jīng)節(jié)中TNF-α、IL-1β表達(dá)顯著性上升,提示炎癥因子在原發(fā)性三叉神經(jīng)痛的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。復(fù)方藜芍片中、高劑量治療后大鼠血清中TNF-α、IL-1β水平以及三叉神經(jīng)節(jié)中TNF-α、IL-1βmRNA相對(duì)表達(dá)量顯著降低,提示復(fù)方藜芍片可通過抑制過度表達(dá)的炎癥因子,對(duì)原發(fā)性三叉神經(jīng)痛大鼠產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用。
三叉神經(jīng)末梢中含有多種免疫細(xì)胞,如巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等,當(dāng)受到致病因素刺激后,此類細(xì)胞通過大量分泌TNF-α、IL-1β等炎性因子[24],造成神經(jīng)細(xì)胞炎性損傷,還能誘導(dǎo)脊髓后角釋放致痛炎性介質(zhì)CGRP等[25],產(chǎn)生痛覺過敏。研究表明,三叉神經(jīng)痛模型大鼠血清中CGRP濃度明顯上升,說明CGRP與三叉神經(jīng)痛密切相關(guān)[26]。CGRP是一種具有傳遞痛覺信息和強(qiáng)烈舒張血管的神經(jīng)肽,其介導(dǎo)神經(jīng)源性炎癥并與相關(guān)炎癥介質(zhì)及細(xì)胞因子相互作用,參與神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)生[27]。研究表明,CGRP在向中樞神經(jīng)系統(tǒng)傳導(dǎo)痛覺和痛覺過敏的過程中發(fā)揮關(guān)鍵性作用[28]。CGRP通過誘導(dǎo)膠質(zhì)細(xì)胞以及三叉神經(jīng)細(xì)胞中P2X3、p38 MAPK等的表達(dá)水平,促使中樞神經(jīng)系統(tǒng)過敏持續(xù)存在,起到傷害性遞質(zhì)的作用,同時(shí)通過促炎引起外周敏化,誘導(dǎo)疼痛產(chǎn)生[29]。本實(shí)驗(yàn)研究顯示,通過復(fù)方藜芍片治療后三叉神經(jīng)節(jié)中CGRP表達(dá)含量顯著降低,表明復(fù)方藜芍片可能通過下調(diào)三叉神經(jīng)節(jié)中CGRP水平,達(dá)到降低痛覺傳遞和痛覺增敏的效果。
p38 MAPK為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子,主要分布于胞漿中,被應(yīng)激因素如炎癥因子、機(jī)械損傷等刺激激活后,轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核內(nèi),其通過誘導(dǎo)多種胞內(nèi)反應(yīng)參與神經(jīng)性疼痛和其他慢性疼痛的發(fā)生發(fā)展[5]。當(dāng)p38 MAPK信號(hào)通路被激活后,炎癥因子的生成增多,p38 MAPK表達(dá)量顯著上升并發(fā)生磷酸化生成p-p38 MAPK[30],主要表達(dá)于細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)及紋狀體中特有的斑片狀結(jié)構(gòu)。p-p38 MAPK過度表達(dá)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中會(huì)導(dǎo)致炎癥反應(yīng)加重、神經(jīng)細(xì)胞壞死、組織水腫等負(fù)性損傷。本實(shí)驗(yàn)研究顯示,與模型組相比,復(fù)方藜芍片中、高劑量治療后大鼠大腦組織紋狀體中p-p38MAPK陽性表達(dá)顯著性降低。
綜上所述,復(fù)方藜芍片對(duì)原發(fā)性三叉神經(jīng)痛具有一定的治療效果,可顯著提升MWT,減輕機(jī)體炎癥反應(yīng),降低CGRP和p-p38MAPK表達(dá)水平,為臨床上治療原發(fā)性三叉神經(jīng)痛提供科學(xué)參考和理論依據(jù)。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突