甲醛炎性痛誘導(dǎo)大鼠脊髓HO-1蛋白表達(dá)增加及其促痛作用研究.pdf

1、目的：內(nèi)源性一氧化碳(Carbon monoxide，CO)作為一種新型神經(jīng)遞質(zhì)已經(jīng)被大家所公認(rèn)。血紅素氧合酶(Hemeoxygenase，HO)是生成CO的限速酶，廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，其催化亞鐵血紅素Heme產(chǎn)生CO、游離鐵和膽綠素，膽綠素在膽綠素還原酶的作用下進(jìn)一步生成膽紅素。HO-1為HO的一種亞型，正常時在神經(jīng)系統(tǒng)表達(dá)較少，但可被多種因素所誘導(dǎo)表達(dá)。 我室已往的研究已證實(shí)，甲醛炎性痛時脊髓后角一氧化氮合酶(Nitri

2、coxide synthase，NOS)活性增加，一氧化氮(Nitrogen monoxidum,NO)產(chǎn)生增多。研究結(jié)果證實(shí)，NOS/NO和HO/CO兩個系統(tǒng)之間存在密切的聯(lián)系。有關(guān)HO/CO系統(tǒng)在脊髓傷害性信息傳遞和痛覺過敏方面作用的研究已有一些報(bào)道，研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)扎坐骨神經(jīng)引起的神經(jīng)損傷可誘導(dǎo)脊髓HO表達(dá)增多，CO產(chǎn)生增多，但甲醛炎性痛引起的傷害性信息傳入是否會誘導(dǎo)脊髓HO-1表達(dá)發(fā)生改變尚未見相關(guān)報(bào)道。 有研究證實(shí)，鞘內(nèi)給

3、予HO抑制劑可劑量依賴性地減輕甲醛炎性痛大鼠自發(fā)痛行為，表明脊髓后角產(chǎn)生的CO在傷害性信息傳遞和痛感覺方面發(fā)揮重要作用，但有關(guān)HO和CO在熱痛覺過敏和機(jī)械痛敏形成中作用尚無定論，有待進(jìn)一步的研究加以確定。 因此，本實(shí)驗(yàn)采用免疫組織化學(xué)方法，觀察大鼠足底注射甲醛引起的炎性痛過程中，脊髓后角HO-1蛋白表達(dá)改變及其時間特征。通過甲醛炎性痛大鼠鞘內(nèi)注射HO的抑制劑鋅原卟啉(zinc protoporphyrin，Znpp)，觀察其對甲

4、醛炎性痛大鼠的自發(fā)痛行為以及對熱和機(jī)械痛覺過敏的影響；通過正常大鼠鞘內(nèi)注射HO激動劑氯化血紅素(Hemin)，觀察其對正常大鼠熱和機(jī)械痛閾的影響，探討HO/CO在痛覺過敏形成中的作用。 1.甲醛炎性痛誘導(dǎo)脊髓HO-1蛋白表達(dá)改變42只雄性Sprague-Dawley大鼠，體重250±20克，隨機(jī)分為7組，分別為正常對照組(control組)、甲醛6h組、甲醛12h組、甲醛1d組、甲醛2d組、甲醛3d組、甲醛7d組，每組6只動物C

5、ontrol組不做任何處理，直接斷頭取材。甲醛各組動物均于足底注射甲醛后行痛反應(yīng)評分，然后于相應(yīng)時間點(diǎn)斷頭取腰5脊髓節(jié)段(L5)，石蠟切片上行HO-1免疫組化染色。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)：大鼠右后足底注射甲醛后，即刻出現(xiàn)舔、搖、和抬高注射足等自發(fā)痛行為，且注射部位出現(xiàn)紅、腫等明顯的炎癥反應(yīng)，注射足出現(xiàn)典型的雙向性自發(fā)縮足反應(yīng)，持續(xù)1h以上。 免疫組化檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Control組大鼠脊髓HO-1免疫反應(yīng)陽性細(xì)胞在脊髓后角及中央管周圍

6、僅有極少量分布。足底注射甲醛后，雙側(cè)L5脊髓后角均可觀察到HO-1免疫反應(yīng)陽性細(xì)胞數(shù)目即有所增多，雙側(cè)無差別。足底注射甲醛后6h，注射足同側(cè)的L5脊髓后角可觀察到HO-1免疫反應(yīng)陽性細(xì)胞數(shù)目即有所增多，陽性面積增大，而灰度值未見明顯降低，中央管周圍陽性細(xì)胞數(shù)目也明顯增多；足底注射甲醛后12h時，脊髓后角免疫反應(yīng)陽性細(xì)胞數(shù)目進(jìn)一步升高和陽性面積進(jìn)一步增大，中央管周圍陽性細(xì)胞數(shù)進(jìn)一步增多；1d時脊髓后角及中央管周圍HO-1陽性細(xì)胞數(shù)、陽性面

7、積及灰度值均達(dá)到峰值，7d時仍高于正常對照組水平。 2 HO/CO在甲醛誘導(dǎo)的自發(fā)痛及痛覺過敏中的作用45只雄性Sprague-Dawley大鼠，體重250±20克，隨機(jī)分為兩個大組。 第一組又分為5個亞組，分別為正常對照組(control組)、甲醛組(F24h組)、甲醛+溶劑DMSO組(DMSO組)、甲醛+Znpp50μg組(ZnPP50μg組)、甲醛+Znpp100μg組(ZnPP100μg組)、甲醛+Znpp300μg組(

8、ZnPP300μg組)，每組5只動物。甲醛+DMSO組和甲醛+各劑量Znpp組預(yù)先鞘內(nèi)注射DMSO或HO抑制劑Znpp，30分鐘后足底注射甲醛并行痛反應(yīng)評分，24h后再次鞘內(nèi)注射DMSO或Znpp，30分鐘后測定熱輻射縮足反射潛伏期和機(jī)械縮足反射閾值。 第二組又分為4個亞組，分別為正常對照組(control組)、溶劑NaOH組、Hemin187.5μg組、Hemin375μg組，每組5只動物。溶劑NaOH組和Hemin各組于正常

9、大鼠鞘內(nèi)注射溶劑NaOH和HO激動劑Hemin，30分鐘后測定熱輻射縮足反射潛伏期和機(jī)械縮足反射閾值。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)：甲醛炎性痛大鼠鞘內(nèi)注射HO抑制劑溶劑DMSO后，甲醛誘導(dǎo)的大鼠的痛行為及熱和機(jī)械痛覺過敏程度均較甲醛組無明顯改變。而鞘內(nèi)注射HO抑制劑Znpp后，大鼠疼痛反應(yīng)評分較甲醛組明顯降低，且隨Znpp劑量的增大，其對大鼠痛反應(yīng)的抑制作用越明顯。與正常對照組比較，甲醛組大鼠注射足熱輻射縮足潛伏期明顯延長，機(jī)械刺激縮足反射閾值也

10、明顯升高，而非注射足熱輻射縮足潛伏期明顯縮短，機(jī)械刺激縮足反射閾值也明顯降低；甲醛+Znpp各劑量組與甲醛組相比，注射足熱輻射縮足潛伏期和機(jī)械刺激縮足反射閾值均無明顯變化；而非注射足熱輻射縮足潛伏期和機(jī)械刺激縮足反射閾值均明顯升高，且隨著Znpp劑量的增加，非注射足熱輻射縮足潛伏期和機(jī)械刺激縮足反射閾值明顯高于正常對照組水平。與Control組相比，正常大鼠鞘內(nèi)注射HO激動劑溶劑NaOH后，左右兩側(cè)足熱輻射縮足潛伏期和機(jī)械刺激縮足反射閾

11、值均無明顯差別，正常大鼠鞘內(nèi)注射HO的激動劑Hemin后，雙側(cè)足熱輻射縮足潛伏期縮短，并且機(jī)械刺激縮足反射閾值也明顯降低，兩足比較無明顯差別。 結(jié)論：大鼠足底注射甲醛引起的炎性痛誘導(dǎo)了脊髓后角和中央管周圍HO-1表達(dá)增多，以注射甲醛后1d增多最為明顯。鞘內(nèi)給予HO抑制劑可明顯抑制甲醛誘導(dǎo)的痛行為反應(yīng)及熱和機(jī)械性痛覺過敏程度；正常大鼠鞘內(nèi)給于HO激動劑則可誘發(fā)熱和機(jī)械性痛覺過敏的產(chǎn)生。這些結(jié)果表明，HO/CO系統(tǒng)參與傷害性信息的傳