神经病理性疼痛（Neuropathic pain,NPP）发病率高达6.0-7.7%,但却始终缺乏充分有效治疗手段,是目前疼痛康复研究的热点和难点。NPP迁延难治的根源在于痛觉的中枢敏化（central sensitization of neuropathic pain,NPPCS）。躯体感觉神经元受到外界侵袭后的高兴奋状态是诱发NPPCS产生的主要的诱因,但一直未能完全明确其产生兴奋的细胞内机制。近几年随着针对神经元轴突损伤后线粒体动力学及线粒体轴突转运（mitochondrial axonal transport,MAT）方面的深入研究,其中原因逐渐明确。线粒体动力学即线粒体的分裂和融合,是线粒体应对损伤和衰老进行自我更新、自我修复的重要方式。躯体感觉神经元胞体小,轴突长,线粒体在轴突上呈点状分布,一旦损伤或老化,局部将失去线粒体分裂、融合的物质基础,因此躯体感觉神经元更多地通过MAT来补充局部线粒体的数量不足和功能下降。然而MAT往往会成为一把双刃剑,它一方面可以补充受损部分的能量不足,但另一方面却可能导致线粒体原来锚定位置变化甚至整个细胞的能量不足。在躯体感觉神经元能量供应障碍时,离子通道的稳定性及细胞膜的完整性将受到破坏,导致膜电位异常和“瀑布型”神经递质、致炎物质、致痛物质等活性物质释放。这些物质已被证实在脊髓部位介导了胶质细胞的活化和神经元易化反应。由此可见,轴突局部线粒体动力学及MAT障碍是躯体感觉神经元过度兴奋的“触发点”,抑制该“触发点”对减少伤害性刺激的上传及预防NPPCS的发生均具有非常积极的作用。AMPK（AMP-activated protein kinase）是一种腺苷酸活化蛋白激酶,是调节神经元线粒体动力学及MAT的关键信号蛋白。AMPK通过增加线粒体分裂蛋白DRP1（Dynamin related protein 1）对Ser637位点磷酸化的抑制,抑制线粒体分裂;同时通过磷酸化腺苷酸激酶3（adenylate kinase 3,AK3）调节GTP依赖的线粒体融合蛋白1和2（mitofusion 1and 2,Mfn1/2）以及视神经萎缩相关蛋白1（Optic Atrophy 1,OPA1）促进线粒体融合。在调节MAT方面,AMPK可能通过改变线粒体锚定蛋白SNPH（Syntaphilin）构象引起线粒体在轴突脱锚定,进而通过向线粒体正向移动蛋白KIF5B（Kinesin family member 5B）提供能量将线粒体推向指定位置。由此,我们推测在神经损伤局部活化AMPK可改善神经元的能量平衡状态和降低伤害性刺激信号的形成,具有预防NPPCS发生的临床价值。右美托咪定（Dexmedetomidine,Dex）是一种特异性很强的α2肾上腺素受体激动剂,可能激活AMPK调节线粒体功能。既往研究提示全身给Dex可改善神经病理性疼痛,且局部予以Dex及局部麻醉药物可增加局部镇痛时间,但具体机制不详。鉴于神经病理性疼痛患者多需长期用药,外周神经局部给药较全身给药副作用小,且预防性镇痛通过防止传入输入处理改变的建立,可使镇痛效应得以放大。综上,我们建立假说如下:在神经损伤局部激活AMPK改善损伤线粒体动力学,恢复局部能量供应并减少MAT,抑制躯体感觉神经元过度兴奋和伤害性刺激上传,预防NPPCS的发生。为验证该假说,本研究拟以C57BL/6小鼠及体外培养的外周躯体感觉神经元为研究对象,采用western blotting、免疫组织化学及动物行为学观察等实验方法,探讨AMPK活化后下游线粒体分裂调节蛋白Drp1、融合调节蛋白OPA1、转运调节蛋白SNPH/KIF5的表达变化及神经元膜电位变化等,并观察AMPK活化后对脊髓背角（DHSC）神经元中枢敏化和小鼠疼痛行为学的影响。研究将为建立预防NPPCS的新策略提供理论依据。主要方法1、建立慢性压迫性神经损伤模型（CCI）模拟神经病理性疼痛,采用损伤坐骨神经旁预防性注射浓度梯度Dex,通过检测小鼠疼痛阈值（机械阈值（PWMT）、热潜伏期（PWTL））,确定Dex最佳浓度;采用光镜观察坐骨神经纤维形态改变,透射电子显微镜观察坐骨神经线粒体超微结构变化;2、免疫荧光和western blotting法检测小鼠DHSC c-FOS的表达,ELISA法检测小鼠DHSC TNF-α、IL-6含量;检测坐骨神经线粒体功能（呼吸链复合物（Complex I-IV）、ATP、氧化指数（MDA、SOD、GSH））,免疫荧光和western blotting法检测小鼠坐骨神经p-AMPK、OPA1、SNPH、Drp1和KIF5B蛋白表达;3、制备小鼠脊髓背根神经节（DRG）神经元并鉴定,建立TNF-α诱导DRG神经元模拟炎症性损伤模型;给与浓度梯度Dex,采用CCK8检测细胞活性,确定最佳Dex浓度;4、western blotting法检测DRG神经元中p-AMPK、SNHP、KIF5B、Drp1、OPA1蛋白表达,ELISA法检测IL-1b、IL-6水平,测定线粒体膜电位（Δψm）、呼吸链复合酶活性（Complex I-IV）、ATP、MDA、SOD、GSH、ROS。主要结果1、CCI诱导的小鼠机械阈值（PWMT）及热潜伏期（PWTL）逐渐降低,不同剂量的Dex均可阻止其降低,我们选择14天这一时间点和25μg/kg体重的Dex剂量进行后续研究;CCI组坐骨神经纤维明显增粗,大小不一,髓鞘肿胀明显,甚至出现崩解,其间分布的线粒体数量减少、肿胀、基质物质丢失,基质内多个局灶样空泡,Dex可以减轻CCI小鼠坐骨神经纤维及线粒体损伤。2、CCI小鼠DHSC c-FOS、TNF-α和IL-6水平,坐骨神经MDA水平较阴性对照组显著增加,而坐骨神经Complex I、II、III和IV活性及ATP、SOD、GSH水平显著降低;CCI小鼠坐骨神经中p-AMPK、OPA1和SNPH表达水平较阴性对照组显著降低,但Drp1和KIF5B表达水平上调。Dex可显著恢复它们的表达。而Dex的上述作用均可被选择性、可逆的AMPK抑制剂Compound C部分逆转。3、成功建立TNF-α诱导的DRG神经元模型（20ng/ml TNF-α,24小时）,并确定后续实验Dex浓度、时间条件（10n M,24小时）。4、Dex显著增加了TNF-α诱导的原代脊髓背根神经节（DRG）神经元中Complex I、II、III和IV活性及Δψm、ATP、GSH、SOD水平,而显著降低MDA、IL-1b、IL-6水平;TNF-α组原代脊髓背根神经节（DRG）神经元中p-AMPK、OPA1及SNPH水平显著降低,但Drp1和KIF5B水平显著增高。与TNF-α组相比,Dex可显著恢复它们的表达水平。而Dex的上述作用均可被选择性、可逆的AMPK抑制剂Compound C部分逆转。主要结论1、在CCI小鼠模型受损坐骨神经旁预防性注射Dex可提高CCI小鼠机械痛及热痛,抑制DHSC炎症因子释放及神经元活化。2、Dex激活CCI小鼠坐骨神经p-AMPK,上调线粒体融合蛋白OPA1和线粒体锚定蛋白SNPH表达,抑制线粒体分裂蛋白Drp1和线粒体正向移动蛋白KIF5B表达;Dex对CCI小鼠的作用可能是通过AMPK介导的对坐骨神经线粒体功能恢复,包括抑制异常线粒体运输和促进线粒体融合、抑制线粒体分裂实现的。3、Dex抑制了TNF-α诱导的原代脊髓背根神经节（DRG）神经元活性降低、p-AMPK减少、上调OPA1和SNPH蛋白表达,抑制Drp1和KIF5B蛋白表达;改善了TNF-α诱导的原代脊髓背根神经节（DRG）神经元线粒体功能损害、减少氧化应激及炎症反应。4、Dex通过减少外周神经线粒体轴突转运,促进线粒体融合、抑制分裂,促使外周神经线粒体原位复能,抗NPPCS。