背景:糖尿病神经病理性疼痛是糖尿病最常见的微血管并发症,全球超过半数的糖尿病患者正遭受此疼痛的困扰,它已经严重影响了患者的生活质量。由于该类疾病发病机制复杂,目前尚无特效治疗方法,资料统计有大约39%的神经痛患者未做任何处理,即使使用强阿片类药物效果也不佳,且长期使用阿片类药物副作用显著,故寻求一种确切有效的临床治疗方法是现阶段研究的重点,而未来的研究方向也主要是寻求最有效的联合用药及开发新的机制,并寻找新的药物治疗糖尿病神经病变。NRG1是神经调节蛋白家族的一员,最近的研究显示作为神经系统发育的重要轴突信号,NRG1在周围神经发育和神经修复中发挥着积极作用,有研究已证实NRG1能够改善糖耐量,能够减轻脊髓损伤及周围神经损伤引起的神经病理性疼痛,但是这些研究采用的神经病理性疼痛模型都是脊神经结扎模型,而与人类糖尿病神经病理性疼痛最相似的STZ诱导的神经病理性疼痛模型尚未见报道。因此,研究NRG1与糖尿病神经病理性疼痛间是否存在关联并揭示其机制是现阶段寻求新的药物治疗糖尿病病理性疼痛的一个新方向。第一部分 糖尿病大鼠神经病理性疼痛模型的建立目的:应用链脲佐菌素(STZ)建立大鼠糖尿病神经病理性疼痛模型,观察大鼠机械痛阈的改变及背根神经节和腓肠神经的病理学改变。方法:50只大鼠适应性饲养一周后,随机分为正常对照组(C组,n=10)和STZ组(S组,n=40)。C组大鼠正常进食水,腹腔注射等量的枸橼酸/枸橼酸钠缓冲液,S组则采用高糖高脂饮食,禁食水12小时后,一次性腹腔注射60 mg/kg的STZ溶液,给药后72h采用断尾法测尾静脉血糖,其值大于或等于16.7 mmol/L即为糖尿病造模成功。造模成功后每周采用Von Frey纤维丝测定大鼠右侧后爪对机械性刺激缩足反应的阈值(PWT)观察大鼠痛阈的改变,同时监测大鼠血糖的变化;造模后2周、4周、6周处死部分大鼠,取背根神经节和腓肠神经观察病理学改变。结果:大鼠糖尿病造模成功率为82.5%,且高血糖一直持续整个实验过程。造模成功后第二周糖尿病组的机械性痛阈即低于正常组,且随时间的延长,痛阈逐渐减低,两者间存在统计学差异(P<0.05)。病理结果显示:随病程增加,背根神经节细胞病变逐渐加重,6周时核膜明显皱缩,内质网正常结构消失,明显空泡化;腓肠神经脱髓鞘程度逐渐加重,板层排列紊乱、断裂,6周时部分神经髓鞘已经溶解吸收,轴突内可见较多坏死物。结论:60 mg/kg STZ单次腹腔注射制备糖尿病大鼠神经病理性疼痛模型死亡率低、成模率高、模型稳定、操作简单,是一种可靠的神经病理性疼痛造模方法。第二部分 外源性NRG1对大鼠糖尿病神经病理性疼痛机械痛阈的影响目的:观察应用外源性NRG1后大鼠的行为学变化,探讨外源性NRG1对大鼠糖尿病神经病理性疼痛的影响。方法:取第一部分造模成功的20只大鼠,随机分为糖尿病对照组(D组,n=10)及NRG1静脉注射组(N组,n=10),另取10只同月龄大鼠作为正常对照组(C组,n=10)。糖尿病模型建立两周后N组大鼠通过尾静脉注射外源性的NRG1(10μg·kg-1·d-1)连续给药1周,C组及D组则予以生理盐水对照。注射STZ后每周通过采用Von Frey纤维丝测定大鼠右侧后爪对机械性刺激缩足反应的阈值(PWT)观察大鼠痛阈的改变,同时监测大鼠血糖的变化。结果:1.痛阈的改变:与D组比较,N组大鼠的机械痛阈明显升高(P<0.05),且这一改变与时间呈正相关;2.血糖的改变:C组血糖无明显变化,D组和N组的血糖均升高,且持续整个实验进程;D组和N组相比较而言,N组血糖上升的幅度低于 D 组(P<0.05)。结论:静脉给予外源性NRG1能够改善大鼠的高血糖状态,并且减轻糖尿病大鼠神经病理性疼痛。第三部分 外源性NRG1减轻糖尿病神经病理性疼痛的机制目的:观察外源性NRG1对糖尿病神经病理性疼痛大鼠模型中NGF及炎症因子的影响,探讨外源性NRG1减轻糖尿病神经病理性疼痛的可能机制。方法:第二部分的大鼠NRG1给药完毕后,继续饲养四周,然后处死所有大鼠。部分取脊髓腰膨大,采用Western Blot法测定脊髓腰膨大中NRG1,NGF,IL-β和TNF-α的蛋白表达;部分取背根神经节和腓肠神经,采用透射电镜观察大鼠背根神经节和腓肠神经超微病理结构改变。结果:1.与C组比较,其它两组脊髓腰膨大NRG1和NGF表达减少,IL-β和TNF-α表达增加(P<0.05);与D组比较,N组的NGF表达升高,IL-β和TNF-α表达减少(P<0.05),NRG1含量虽然升高但是无统计学差异。2.病理结果显示:C组背根神经节细胞和腓肠神经结构基本正常;D组背根神经节胞核胞质空泡变性,内质网明显肿胀,腓肠神经脱髓鞘明显,部分溶解消失;N组背根神经节细胞内质网轻度肿胀,腓肠神经髓鞘板层局部排列紊乱,脱髓鞘程度明显小于D组,且少有坏死溶解髓鞘。结论:静脉给予外源性NRG1能够减轻糖尿病大鼠的神经病变,从而缓解糖尿病神经病理性疼痛,其机制可能为刺激NGF的生成及抑制炎症通路。