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疼痛是中晚期癌症患者的常见症状,由于常规止痛药物疗效不甚明显,给患者带来了极大的生理心理伤害。因此,对于癌症患者的疼痛机制研究及探索新的镇痛方法是目前医务工作者面临的重要任务。临床三大肿瘤肺癌、乳腺癌、前列腺癌均易发生骨转移,且骨肿瘤患者的疼痛发生几率及严重程度均较其他患者显著增高,因此从骨肿瘤入手研究癌症性疼痛具有更好的临床意义。利用 Walker256肿瘤细胞株来建立骨癌痛模型的技术目前已经较为成熟,可模拟临床癌痛状态,且致瘤性良好,模型成功率高,具有较好的研究价值。 P2X嘌呤受体在疼痛发生发展中的作用已经被诸多研究证实,尤其是P2X3亚单位高度选择性的表达于小直径的感觉神经元,与痛觉信号传递密切相关。ATP导致的DRG细胞内钙离子浓度变化已经被用于表示伤害感受性刺激的反应,初级DRG神经细胞培养是调查神经生理和伤害性信号的有用模型体系。ATP敏感的P2X3受体在疼痛系统中扮演重要角色,触发“疼痛信号”。一旦ATP被释放进入细胞内,DRG初级传入神经纤维及其胞体上的P2X3受体就被激动,进而导致电压门控钙离子通道开放,钙离子内流导致细胞去极化,已知周围神经末梢去极化会导致疼痛感。在癌痛患者中,其介导疼痛发生的P2X3受体的功能及数量均得到了一定程度的上调,是何种分子导致了其上调目前尚无明确结论。 溶血磷脂酸(Lysophosphatidic Acid,LPA)是具有生长因子样作用的脂类小分子物质,在体内主要由被激活的血小板产生,已知的 LPA受体有6种类型,研究较多的是LPAl、LPA2和LPA3三种受体。LPA是一种G蛋白偶联受体,其胞内信号传导机制主要分为四种:磷酸肌醇通路、抑制cAMP通路、激活Ras-MAPK通路、激活Rho通路。已经有专家研究发现癌症患者的血液溶血磷脂酸(LPA)浓度明显高于正常患者,使得LPA成为疼痛调节机制研究的新热点。 为了进一步研究溶血磷脂酸对P2X3受体介导的骨癌痛作用及机制,本研究分三个步骤(1)建立大鼠胫骨癌痛模型并观察其疼痛阈值变化;(2)观察免疫荧光检测中DRG神经元上LPA1与P2X3受体的表达情况;(3)应用荧光钙离子成像技术观察 LPA对胫骨癌痛大鼠 DRG神经元上P2X3受体通道的调控作用及可能的细胞内信号途径。主要研究结果如下: 1.模型建立情况 雌性 Wistar大鼠胫骨骨髓腔内接种 Walker256肿瘤细胞后14-21天,使用von frey纤维丝检测大鼠患肢足底6个位点的机械痛阈值,较术前有明显降低,且明显的间歇性抬腿、跛行等自发性疼痛行为。以上结果表明大鼠骨癌痛模型成功建立,模型主要行为学特征为机械性痛觉过敏和自发性运动疼痛。 2.胫骨癌痛大鼠DRG中LPA1及P2X3受体的表达量升高 在DRG组织切片和急性分离的DRG神经元上用免疫荧光方法显示P2X3受体的表达量明显增高,且 LPA1和P2X3受体共表达于DRG神经元,为LPA对P2X3受体的调控作用提供形态学基础。 3.在急性分离的胫骨癌痛模型大鼠DRG神经元上,应用 Ca2+成像技术观察LPA对P2X3受体通道的调控作用及可能的信号通路。 LPA可以增强P2X3受体激动后导致的DRG细胞内Ca2+内流效应,且LPA1阻断剂VPC32183可以有效阻断这种效应;Rho信号通路阻断剂胞外酶C3可以部分阻断LPA对于P2X3受体的增强效应。以上结果说明LPA可以调控P2X3受体通道的功能,其机制可能与Rho信号通路有关。 综上所述,大鼠胫骨癌痛模型成功建立后,DRG神经元上 P2X3受体的表达上调,在LPA1作用激活后可增强P2X3受体的功能,使痛觉神经元的兴奋性提高,从而参与痛觉过敏的产生,其机制可能与Rho信号通路有关。