电刺激新生和幼年大鼠致中枢NMAD受体NR2B亚单位变化论文_吴江1,彭碧文2(通讯作者),陈雪玲1,夏辉1,孔繁

(1湖北省武汉市儿童医院 湖北 武汉 430010)

(2武汉大学基础医学院生理系 湖北 武汉 430071)

摘要】目的:观察新生和幼年期大鼠(P20~P38),受强电刺激刺激后形成兴奋性,上传至海马,前皮层;方法:检测受电刺激前后脊髓背角,海马CA1区和大脑前皮层的LTP;结果:相同伤害性刺激条件下,新生和幼年大鼠表现与成年期比较,其LTP以A类纤维兴奋我主,给予ifenprodil后明显抑制。结论:在减轻新生和幼年期大鼠受外周伤害性刺激引起的应激反应,亦抑制NMDA受体中NR2B亚单位为主。

【关键词】新生期和幼年期大鼠;长时程增强;中枢神经系统;NR2A/NR2B

【中图分类号】R338 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2018)32-0201-02

伤害性刺激造成个体的急性疼痛,若未得到良好的控制,部分患者可以发展为慢性疼痛,其中医源性神经痛(神经损伤,相关炎症)是重要病因之一;据调查发现,患者术后发生的伤口疼痛可导致中枢敏化,是发展成为慢性疼痛重要的原因之一(1);,其中新生和幼年期大鼠中枢神经系统中的NMDA受体是重要的关注点,其中NR2A/NR2B随大鼠的成长,在不同部位和时间而呈不同的比例,本实验在脊髓背角,前皮层(感觉皮层),海马CA1区(2)的表达,以及NVP-AAM077和/或ifenprodi作用情况做判断,并对镇痛效果及有关疼痛的记忆早期形成初步作判断。

1.材料与方法

1.1 动物及分组

42只健康Sprague-Dawley大鼠,SPF级,新生及幼年期组(35天~38天,雄性,体重50g~65g,n=15),成年期组(日龄90天~100天,雄性,体重185g~250g,n=15)。

1.2 电生理实验

1.3 大脑,海马,及脊髓的电生理实验

新生幼年早期组和成年期组大鼠腹腔麻醉,固定鼠头及鼠背部,剪毛,顶正中切开皮肤在矢状缝左侧冠状缝后缘,开颅骨,又行胸13~腰1椎板切除术,暴露脊髓腰膨大部分。双极钩状刺激电极于坐骨神经上,不锈钢双极同芯记录电极分别插入对侧大脑皮层躯体感觉区(前皮层)及对侧海马CA1区脊髓背角浅层,行细胞外电生理记录,给予电流强度新生幼年期大鼠为5V,成年期大鼠15V,而后给予HFS刺激(电流强度为新生幼年鼠10V,成年大鼠30V),1次/分钟,而后叠加4个30次,共120min。诱发长时程变化1小时后,脊髓表面分别滴加NVP-AAM077(0.025mg/ml),ifenprodil(0.5mg/ml)(美国TOCR I公司生产)约0.3ml(新生幼年组)和(成年组)1ml,观察加药组诱导的长时程变化变化,同步在脊髓,海马,大脑皮层下肢感觉区域的突触可塑性化,各类波形由各相应潜伏期判断。

新生幼年期大鼠脊髓背角浅层受条件刺激前后大脑前皮层,海马引起同步表现(A:大脑前皮层,B:海马CA1区,C:脊髓背角浅层;▲与同组对照,强直后2h(或加NVP-AAM077)与强直后1h,注药后2h(或加ifenprodil)分别比较,P<0.01;★与同组对照,强直后2h(或加ifenprodil)与强直后1h,强直后2h(或加NVP-AAM077)分别比较,P<0.05;#强直时组间(相同部位)比较,P<0.05,以下同)。

新生及幼年期大鼠脊髓背角浅层受条件刺激前后大脑前皮层,海马引起同步表现,及受ifenprodil对场电位的抑制情况。见表1。

1.4 统计学处理

电生理部分以条件电刺激前后脊髓背角浅层诱发群体峰电位A类和/或C类神经纤维所诱发的波幅度和所占有的面积为指标,以叠平均电刺激30次为标准;各组均数比较采用方差分析法(ANOVA),P<0.05有统计学意义。

2.结果

电生理观察到电刺激坐骨神经在幼年期和成年期大鼠脊髓,海马和大脑皮层下肢感觉区的突触可塑性变化。电刺激坐骨神经(外周传入信息)在新生幼年期和成年期大鼠的脊髓,当加上NMDA受体亚单位N2RA,N2RB阻断剂NVP-AAM077、ifenprodil后,脊髓,海马新生幼年期大鼠反应出A类神经强电后兴奋为主LTP,但受ifenprodil抑制明显,P<0.05,NVP-AAM077的抑制效应差,P>0.05;而成年期大鼠显示C类神经受强电后兴奋为主LTP,受ifenprodil和NVP-AAM077的抑制都较明显,P<0.05。

3.讨论

中枢神经系统由突触形成神经网络,功能取决于神经兴奋突触间传递,脊髓和大脑有由海马,前额皮层等等形成的记忆环路,疼痛,尤其是慢性疼痛都伴随情感及记忆障碍,其形成核心是炎性微环境的失衡;因此,前皮层,海马和脊髓一起研究,能客观反应痛觉在体内的发展与变迁。伤害性刺激经坐股神经产生的外周传入信息,在脊髓背角,海马及前皮层引起的突触可塑性表现,虽NVP-AAM077的保护作用不明显,但ifenprodil可以减弱该反应,这为婴幼儿时期急性疼痛的治疗,疼痛中枢敏化的形成提出实验依据。相同伤害性刺激条件下,新生和幼年大鼠LTP形成有婴幼时期特点:即以A类神经纤维兴奋的诱发电位,结果是激活NMDA路径,而NMDA受体在不同发育阶段依靠调节NR2A、NR2B着突触可塑性;ifenprodil是典型的NMDA受体亚单位NR2B的抑制剂,亚单位NR2A抑制剂为NVP-AAM077;而新生和幼年期大鼠中枢神经中以NR2B受体亚基起主要作用,NR2A/NR2B的比例以较低,但随发育,NR2A/NR2B比例升高,与其他学者在海马与皮层中观察的结果一致。

4.结论

新生幼年期大鼠(P20~P38)和成年期大鼠受电刺激刺激表现为脊髓神经纤维兴奋为主,上传至海马和前皮层;但新生幼年期大鼠(P20~P38)的A类神经纤维兴奋,受ifenprodil的抑制;成年期大鼠C类神经纤维兴奋,受ifenprodil和 NVP-AAM077抑制,说明在处理和减轻新生幼年期大鼠电刺激引起的伤害性反应方面,应抑制NMDA受体中NR2B亚单位为主。

【参考文献】

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基金项目:2015年度武汉市临床医学科研项目

论文作者:吴江1,彭碧文2(通讯作者),陈雪玲1,夏辉1,孔繁

论文发表刊物:《医药前沿》2018年32期

论文发表时间:2018/12/11

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