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研究背景与目的神经病理性疼痛(Neuropathic pain,NP)是常见但却缺乏有效治疗手段的临床综合征。国际疼痛协会在最新召开的年会上对其最新的定义是“创伤或疾病累及躯体感觉系统后直接导致的疼痛”[1]。临床上以自发痛、诱发痛、痛觉过敏、疼痛异常以及痛觉超敏为其典型特点[2]。NP是多由外周神经损伤引起,也可因中枢神经系统的病变导致,其发病机制复杂,分子机制尚不完全清楚,近年来一直是疼痛领域研究的热点。由于疼痛的缓解机制还不清楚,虽然临床上有大量的药物正在治疗NP,但是效果都不是特别理想。近年来,胶质细胞被发现在神经病理性疼痛的发生和维持中起着重要的作用,星形胶质细胞正在被重新认识,探索其激活的分子机制有可能为临床疼痛治疗提供新的思路。Pannexin通道蛋白是一类缝隙连接蛋白(gap junctions,GJs),目前发现存在三种亚型,广泛存在于全身大部分组织中,尤其在神经系统中大量表达[3]。它能连接两个相邻细胞,也能形成半通道与细胞外液相通,能够实现离子及代谢小分子物质在细胞和组织液间的快速交换。有研究发现,星形胶质细胞上Pannexin1(PX1)半通道能够通过控制ATP的释放和调节钙离子的内流,影响星形胶质细胞的激活状态[4]。本研究旨在通过建立坐骨神经分支选择性结扎模型(spared nerve injury,SNI),观察大鼠脊髓背角PX1的表达变化以及通过鞘内注射缝隙连接阻断剂甘珀酸,分析PX1半通道与星形胶质细胞的关系。主要技术路线和方法1.雄性SD大鼠24只随机分为假手术组(sham组,n=4)、对照组(WT组,n=4)和坐骨神经分支选择性损伤组(SNI组,n=16)。在术前、术后3、5、7、14天各时间点测定大鼠右侧后爪的50%机械痛缩足阈值(mechanical withdrawal threshold,MWT)。WT组和sham组大鼠均在术后7天处死,SNI组大鼠在各时间点各取4只老鼠处死,均取脊髓L3~L6段用Western blot法检测PX1蛋白的表达水平。2.雄性SD大鼠32只随机分为sham组16只和SNI组16只,所有大鼠均在术前、术后3、5、7、14天各时间点测定大鼠右侧后肢的50%MWT。行为学测试后,sham组和SNI组大鼠在各时间点各取4只处死,取脊髓L3~L6段进行免疫组化染色,检测脊髓背角内胶质纤维酸性蛋白质(GFAP)的表达水平。3.雄性SD大鼠20只随机分为A组、B组、C组和D组,所有大鼠均于建模前先进行鞘内置管。A组:空白大鼠+注射生理盐水20u L;B组:sham大鼠+注射生理盐水20u L;C组:SNI大鼠+注射生理盐水20uL;D组:SNI大鼠+注射甘珀酸(CBX)20uL,所有大鼠均连续注射7天,每天一次。在注射前、注射后3、5、7天测定大鼠右侧后爪的MWT值,并在注射7天后取脊髓L3~L6段进行免疫组化染色,检测脊髓背角内GFAP的表达水平。结果1.WT组及sham组大鼠各时间点MWT值比较无明显变化。SNI组大鼠MWT值在术后3天开始降低,在第7天达到最低值,第14天有所恢复,但仍低于术前(P<0.05);SNI组各时间点MWT值较WT组和sham组均有明显差异(P<0.05)。而SNI组大鼠脊髓背角内PX1表达增多,并随时间增强,明显高于对照组和sham组(P<0.05);SNI组脊髓背角内GFAP表达较WT组、sham组明显增强,各时间点均有差异(P<0.05)。WT组及sham组脊髓背角的PX1和GFAP表达差异均无统计学意义(P>0.05)。2.A、B两组各时间点MWT值比较无明显变化。C组D组注射后各时间点MWT值均明显低于A、B组(P<0.05)。D组注射后3天的MWT值与C组比较无差异,但是5天、7天所测的值要高于C组。免疫组化显示,C、D两组GFAP阳性细胞表达水平较A、B组高,但是D组各时间点阳性细胞数表达较C组均有明显下调,且存在统计学意义(P<0.05)。结论GFAP作为星形胶质细胞的标志,其在SNI组中表达上调以及大鼠右后肢MWT值的改变,说明手术建立疼痛模型的成功。缝隙连接蛋白PX1在SNI组中表达的上调提示其可能参与了神经病理性疼痛的激活。而在鞘内使用缝隙连接阻断剂后能够提高大鼠右后肢的MWT值,且下调脊髓背角GFAP阳性细胞数,提示PX1半通道可能在调节神经病理性疼痛中起着重要作用。