目的：脊髓背角突触可塑性变化在神经病理性疼痛产生与维持中起重要作用。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of Rapamycin, mTOR)信号通路调控海马神经元长时程突触可塑性的维持依赖于基因转录和蛋白质合成。然而,脊髓mTOR信号通路对神经病理疼痛脊髓时背角突触可塑性的影响尚不清楚。本实验在大鼠CCI模型研究脊髓mTOR信号通路对脊髓背角突触结构和传递可塑性的作用,探讨其在神经病理疼痛产生和维持中的作用。方法：健康雄性SD大鼠35只,随机分为7组,每组均为5只：①CCI3D组：建立CCI模型后观察3天；②CCI7D组：建立CCI模型后观察7天；③CCI14D组：建立CCI模型后观察14天；④RAP(雷帕霉素、rapamycin) 7D、14D组：鞘内置管三天后行CCI手术,术后4小时开始鞘内给雷帕霉素,连给三天且分别观察7和14天；⑤正常对照组(Norm组)：大鼠不做处理,正常饲养；⑥假手术组(sham组)：手术仅暴露左侧坐骨神经中段仅绕线,不结扎,术后正常饲养观察。鞘内置管前后测定基础痛阈(PWTL和PWMT)。鞘内置管3天成功后建立CCI模型。RAP组于CCI术后4小时开始鞘内经微导管分别注入雷帕霉素10μl+NS10μl,连给3天。RAP14D组、CCI14D组均于CCI术后第0、2、4、6、8、10、13天分别测痛阈,余各组均于CCI组术后的第0、2、4、6天分别测痛阈,术前均测基础痛阈。CCI3D组、CCI14D和RAP14D组分别于CCI术后第2,13天处死,余大鼠于CCI组手术后第6天处死。取7天处死大鼠的L4-5腰膨大脊髓背段,采用电镜观察脊髓背角Ⅱ板层突触的超微结构；荧光免疫技术观察神经生长相关蛋白-43(Neuronal Growth Associated Protein-43,GAP-43)在脊髓背角的定位分布；荧光实时定量PCR技术和免疫蛋白印迹法(Western-blot)分别检测脊髓背角GAP-43mRNA的表达和GAP-43蛋白含量表达。结果：1.正常对照组、假手术组、CCI3D组、CCI7D组、CCI14D组、RAP7D组和RAP14D组基础痛阈的PWTL和PWMT无显著差异(P>0.05)。与正常组比较,CCI组大鼠伤侧肢体在术后6、13天出现机械痛敏和热痛敏显著降低(P＜0.01)。RAP7D组与CCI7D组比较、RAP14D组与CCI14D比较PWTL和PWMT增高(P<0.05)；假手术组手术前后痛阈无显著改变(P>0.05)。2.CCI术后6天,脊髓背角Ⅱ板层粗面内质网扩大成池,而游离核糖体增多,扩散到细胞周边,线粒体肿胀或嵴紊乱、部分断裂,Golgi复合体囊泡扩张。RAP7D组显示部分Golgi复合体、粗面内质网、线粒体和游离核糖体等细胞器形态基本恢复正常。RAP7D、CCI7D组、正常对照组和假手术组间的L5脊髓Ⅱ板层左侧横断面面积无显著差别(P>0.05)。各组突触结构超微结构测量参数在正常组与假手术组无明显差异(P>0.05)。CCI7D组与对照组相比PSD明显增厚,突触界面曲率也明显增加(P<0.05)；棘突触,尤其是凹型棘突触的数密度较对照组明显增高(P<0.05)；穿孔性突触的数密度增加明显(P<0.05); RAP7D组较CCI7D组PSD厚度、突触界面曲率大小及棘突触和穿孔突触数目明显减少(P<0.05)。3.GAP-43免疫荧光表达在脊髓神经元胞体和突起的广泛分布。4.CCI各组大鼠脊髓背角GAP-43mRNA含量显著高于正常组(p<0.01), CCI7D组、CCI14D组、RAP7D组和RAP14D天组大鼠脊髓背角GAP-43mRNA含量分别为正常组含量的5.300倍、7.428倍、3.564倍、4.476倍。CCI3D组、假手术组与正常组之间GAP-43mRNA含量无显著差异(p>0.05)。5.RAP组较相应CCI组GAP-43蛋白表达减少(P<0.05);CCI7D组、14D组较正常组GAP-43蛋白表达明显增加(P<0.01)；假手术组与正常组脊髓背角GAP-43蛋白表达变化均无显著性(p<0.05)。结论：1.社经病理疼痛大鼠脊髓背角Ⅱ板层突触可塑性改变可能参与神经病理疼痛维持,突触界面曲率增大可能是神经病理疼痛的主要形态学基础。2.脊髓mTOR信号通路可能通过GAP-43介导参与神经病理疼痛大鼠突触可塑性的调节,抑制mTOR可减轻CCI大鼠的疼痛。