论文部分内容阅读
背景:炎症性疼痛是临床中最常见的疼痛类型之一。慢性炎症性疼痛不仅严重地影响患者的生活质量,还给患者带来巨大的经济负担。临床上常见的止痛药多具有一定的副作用。因此,临床上需要新的治疗方法缓解慢性炎症性疼痛。临床前研究表明,热量限制(CR)在神经病理性疼痛和癌痛动物模型中均具有镇痛作用,但CR能否改善慢性炎症性疼痛及其作用机制尚不清楚。自噬是细胞内一种依赖于溶酶体的降解过程,在热量限制期间被激活以维持细胞的存活。近几年研究发现,自噬在炎症性疾病以及神经病理性疼痛的发生发展过程中发挥重要作用。本课题拟研究热量限制能否改善完全弗氏佐剂诱导的慢性炎症性疼痛以及潜在的作用机制。实验方法:本研究使用8w雄性健康C57/BL6小鼠,在小鼠左侧后肢足底皮下注射完全弗氏佐剂(CFA)以构建慢性炎症性疼痛模型。研究内容主要分为三个部分:第一部分,探究CR在CFA诱导的慢性炎症性疼痛模型中是否具有镇痛作用以及对同侧脊髓组织内自噬流的影响。小鼠随机分为control组、CFA组、CFA+CR组、CR组。在CFA组和CFA+CR组小鼠左侧后肢足底皮下注射完全弗氏佐剂20 ul,在control组与CR组小鼠相同部位注射20 ul的无菌生理盐水(NS)。造模前7天每日测量CFA+CR和CR组小鼠摄入食物的重量,造模后每日给予小鼠70%平均摄入量的食物直至小鼠被处死。每组12只小鼠进行行为学实验:造模前3天以及造模后1,3,5,7天测量四组小鼠的机械刺激缩足阈值(MWT)、热刺激缩足潜伏期(TWL)、左侧足底肿胀厚度。造模7天后脊髓离断处死小鼠,取同侧脊髓L3-L5节段,采用Western Blotting法检测自噬相关蛋白(LC3,p62)的表达。其余的小鼠在造模3天后取同侧脊髓L3-L5节段,使用ELISA方法检测促炎症因子(TNF-α,IL-1β)表达水平。第二部分:探究CR是否通过恢复脊髓组织自噬流改善CFA诱导的慢性炎性痛。小鼠随机分为control组、CFA组、CFA+CR组、CFA+CR+CQ组(自噬抑制剂)四组。其中CFA组、CFA+CR组、CFA+CR+CQ组小鼠足底注射CFA构建慢性炎性痛模型;CFA+CR组和CFA+CR+CQ组小鼠造模后进行热量限制处理;CFA+CR+CQ组小鼠造模后每日腹腔注射一次50 mg/kg的CQ直至小鼠被处死,CFA+CR组小鼠腹腔注射同等体积的无菌生理盐水。每组10只小鼠进行行为学检测:测量造模前3天及造模后1,3,5,7天的MWT以及TWL。造模7天后脊髓离断处死小鼠,使用Western Blotting方法检测同侧脊髓L3-L5节段LC3,p62蛋白的表达。剩下的小鼠注射CFA 3天后取出同侧脊髓组织用ELISA方法检测同侧脊髓促炎症因子TNF-α,IL-1β表达水平。第三部分:探究CR的镇痛作用是否与β-羟基丁酸(BHB)有关。小鼠随机分为control组、CFA组、CFA+CR组、CR组,造模7天后取脊髓同侧L3-L5节段,使用BHB试剂盒检测脊髓组织BHB水平。小鼠随机分为control组、CFA组、CFA+BHB组三组。CFA组,CFA+BHB组小鼠构建慢性炎性痛模型;CFA+BHB组小鼠造模后每日腹腔注射一次300mg/kg的BHB,CFA组小鼠腹腔注射同等体积的无菌生理盐水。每组10只小鼠进行行为学实验:测量造模前3天及造模后1,3,5,7天的MWT,TWL以及左侧脚底肿胀厚度。造模7天后脊髓离断处死小鼠,采用Western Blotting方法检测同侧脊髓L3-L5节段LC3,p62蛋白的表达,使用BHB试剂盒检测脊髓组织BHB表达水平。剩下的小鼠造模3天后取脊髓组织用ELISA方法检测促炎症因子TNF-α,IL-1β表达水平。结果:(1)第一部分:与control组比较,CFA组小鼠在造模后1,3,5,7天的MWT降低、TWL缩短、脚底明显肿胀(P均<0.05),脊髓组织中自噬相关蛋白LC3-Ⅱ和p62表达增加(P均<0.01),表明CFA组小鼠脊髓组织的自噬流可能受损,炎症因子(TNF-α,IL-1β)表达增加(P均<0.05);与CFA组相比,CFA+CR组小鼠第1,3,5,7天的MWT升高、TWL延长、脚底肿胀减轻(P均<0.05),自噬蛋白LC3-Ⅱ和p62表达降低(P均<0.05),炎症因子(TNF-α,IL-1β)表达减少(P均<0.05);CR组各项实验指标与control组小鼠无明显差异。(2)第二部分:与control组相比,CFA+CR+CQ组小鼠在造模后第1,3,5,7天的MWT降低、TWL缩短(P均<0.05),脊髓组织中自噬蛋白LC3-Ⅱ和p62表达增加(P均<0.01),炎症因子(TNF-α,IL-1β)表达增加(P均<0.05);与CFA+CR组相比较,CFA+CR+CQ组小鼠第1,3,5,7天的MWT降低、TWL缩短(P均<0.05),自噬蛋白LC3-Ⅱ和p62表达增加(P均<0.05),炎症因子(TNF-α,IL-1β)表达增加(P均<0.05)。第三部分:与control和CFA组相比较,CFA+CR组与CR组小鼠脊髓组织中BHB水平增高(P均<0.05);与CFA组相比,CFA+BHB组1,3,5,7天的MWT升高、TWL延长、脚底肿胀减轻(P均<0.05),自噬蛋白LC3-Ⅱ和p62表达降低(P均<0.05),促炎症因子(TNF-α,IL-1β)表达减少(P均<0.05)。结论:以上实验结果表明CR通过恢复脊髓组织中的自噬流缓解炎症性疼痛,而这种镇痛效果可能是通过BHB发挥作用的,这表明CR或BHB可能是改善炎症性疼痛的潜在方法。