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目的:探讨ERK1/2信号通路在大鼠趾部切口痛的作用及丙戊茶碱缓解术后疼痛的分子机制。方法:雄性SD大鼠78只,体重200～250g,随机分为6组:空白对照组（Blank组,n=6）、切口痛组（IP组,n=18）、生理盐水组（NS组,n=15）、丙戊茶碱组（PPF组,n=18）、二甲基亚砜组（DMSO组,n=9）、抑制剂组（U0126组,n=12）。除Blank组外均建立趾部切口痛模型,NS组、PPF组、DMSO组、U0126组分别于术前30 min鞘内注射NS 10μl、PPF 10μg、10%DMSO 10μl、U0126 10μg。各组术后2、4、8、24、72h行机械痛阈（PWMT）和热痛阈（PWTL）测定。预设定时间点行为学测试完毕后留取大鼠L4-6节段脊髓标本:Western Blot法检测NeuN、GFAP、Iba-1、t-ERK1/2、p-ERK1/2表达量;免疫荧光染色法显示神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞、p-ERK1/2、TNF-α、COX-2表达;免疫荧光双染法显示p-ERK1/2与脊髓神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞的共表达。收集数据并进行统计学分析。结果:1、行为学测定结果:与Blank组比较,IP组术后各时间点PWMT和PWTL均明显降低（P<0.05）。与IP组比较,NS组和DMSO组术后各时间点PWMT和PWTL差异均无统计学意义;PPF组术后各时间点PWMT和PWTL均明显升高（P<0.05）;U0126组术后2、4、8、24h的PWMT和PWTL均明显升高（P<0.05）,术后72h差异均无统计学意义。2、Western Blot检测结果:与Blank组比较,IP组术后各时间点NeuN、GFAP、Iba-1表达量均增加（P<0.05）,术后各时间点t-ERK1/2表达量差异无统计学意义,术后2、4、24h的p-ERK1/2表达量均增加（P<0.05）,术后72h差异无统计学意义。与IP组比较,NS组术后4h的NeuN、GFAP、Iba-1表达量差异均无统计学意义,术后各时间点t-ERK1/2、p-ERK1/2表达量差异均无统计学意义;DMSO组术后4h的NeuN、GFAP、Iba-1、t-ERK1/2、p-ERK1/2表达量差异均无统计学意义;PPF组术后4h的NeuN、GFAP、Iba-1表达量均减少（P<0.05）,术后各时间点t-ERK1/2表达量差异无统计学意义,术后2、4、24h的p-ERK1/2表达量减少（P<0.05）,术后72h差异无统计学意义;U0126组术后4h的NeuN、GFAP、Iba-1、p-ERK1/2表达量减少（P<0.05）,术后4h的t-ERK1/2表达量差异无统计学意义。3、免疫荧光染色结果:与Blank组比较,术后4h,IP组大鼠脊髓背角神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞、p-ERK1/2、TNF-α、COX-2表达增加,其中星形胶质细胞和小胶质细胞胞体肿胀,突起增多;与IP组比较,术后4h,PPF组和U0126组大鼠脊髓背角神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞、p-ERK1/2、TNF-α、COX-2表达减少,其中星形胶质细胞和小胶质细胞的胞体肿胀程度减弱,突起减少。4、免疫荧光共染结果:术后4h,IP组大鼠脊髓背角p-ERK1/2与NeuN、GFAP、Iba-1均有共表达。结论:1、趾部切口诱导脊髓星形胶质细胞和小胶质细胞持续活化,以细胞间信息交流调节神经元兴奋性;2、ERK1/2信号通路激活后促进趾部切口痛的发生,并且增加脊髓TNF-α和COX-2的表达,阻断该通路能减少TNF-α和COX-2的表达,但仅能有效缓解早期阶段的术后疼痛;3、ERK1/2信号通路激活最强烈时与脊髓神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞均有共表达;4、PPF缓解切口痛的脊髓机制部分可能与抑制胶质细胞内ERK1/2信号通路激活,减少TNF-α和COX-2表达有关。