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第一部分:坐骨神经痛患者血清中抗炎和促炎细胞因子的表达目的:坐骨神经痛与血清中炎症细胞因子的差异性表达有关,但具体机制尚未完全阐明。本研究,将重度坐骨神经痛患者的血清促炎细胞因子和抗炎细胞因子表达水平,与轻度坐骨神经痛和健康受试者的血清水平进行比较,试图发现坐骨神经痛机制的表象规律。方法:在这项前瞻性研究中,检测58例重度坐骨神经痛,50例轻度坐骨神经痛患者和30例健康受试者血清中的促炎(白细胞介素--6,8和肿瘤坏死因子-α)和抗炎细胞因子(白细胞介素-4,10)表达水平。对入组患者使用功能障碍指数量表和Short-36(SF-36)问卷确定身心健康状态。最后计算从调查问卷中获得的评分与血清细胞因子水平之间的相关性。根据VAS评分分成两组:重度坐骨神经痛组(VAS>3分)和轻度坐骨神经痛组(VAS<3分),健康受试者作为对照组。结果:三组都能检测出白细胞介素-6,重度坐骨神经痛患者的中位数水平高于轻度坐骨神经痛组(P= 0.02)和对照组(P=0.03)。坐骨神经痛患者的白细胞介素-8中位数水平高于对照组(p=0.001,重度坐骨神经痛组vs对照组;P=0.02,轻度坐骨神经痛vs对照组)。重症坐骨神经痛组的肿瘤坏死因子-α蛋白值高于轻度坐骨神经痛组(P<0.01)和对照组(P<0.01)。与对照组相比,轻度坐骨神经痛的白细胞介素-4中位数水平高达2.5倍(P<0.01),重度坐骨神经痛患者(P=0.012)高出约2倍。与重度坐骨神经痛(P<0.01)和对照组相比,轻度坐骨神经痛患者的白细胞介素-10表达水平显示出较高的趋势(P<0.01)。功能障碍指数与白细胞介素-6(r = 0.394,P=0.013),肿瘤坏死因子-α(r= 0.629,P<0.001)和白细胞介素-10(r =-0.415,P=0.009)显著相关。功能障碍指数与白细胞介素-4无显着相关性(r=-0.174,P=0.29)和白细胞介素-8(r=-0.133,P=0.418)。结论:炎症细胞因子差异性的表达可能参与坐骨神经痛的发生机制。促炎症细胞因子与疼痛呈正相关性,抗炎症细胞因子与疼痛呈负相关性。第二部分:肿瘤坏死因子-α通过p38MAPK激活途径调节大鼠的背角神经元中钠激活的钾通道SLICK目的:脊髓背角(Dorsalhorn,DH)是处理和传播疼痛感觉的综合中心。离子通道表达的异常变化可增强疼痛相关的DH神经元的兴奋性。钠激活钾(KNa)通道在中枢神经系统中高度表达;然而,关于大鼠DH神经元是否表达SLICK通道蛋白的研究尚未有报道,并且SLICK面对炎症环境的直接反应和介导这种反应的潜在信号通路尚未被阐明。方法:本实验利用肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导新生鼠的背角神经元细胞后,检测钠激活钾通道的电流电压,蛋白和基因的变化。然后,观察并分析p38抑制剂SB202190能否拮抗这些变化,及其潜在机制。结果:TNF-α抑制总外向钾电流IK和KNa电流,并能降低放电适应能力。然而,这种变化能被p38抑制剂SB202190抵消,从而表明通过p38丝裂原激活蛋白激酶途径调节SLICK通道活性。无论是肿瘤坏死因子-α还是SB202190对SLICK mRNA均未产生变化,MTT实验结果显示使用SB202190与TNF-α组合对DH神经元的生存能力没有影响。说明研究发现肿瘤坏死因子-α的调控作用机制不在通道门控的水平,而是在可能的翻译后修饰水平。结论:TNF-α在翻译后修饰的层面,通过激活p38丝裂原激活蛋白激酶途径调控大鼠背角神经元中的钠激活钾通道SLICK。第三部分:p38 MAPK途径介导KNa通道参与坐骨神经痛机制的体内研究目的:探讨p38 MAPK抑制剂能否阻止自体髓核移植模型建立的异常性疼痛的进展或逆转该病理过程;以及p38MAPK抑制剂用药对大鼠脊髓背根神经节和脊髓背角中钠激活的钾离子通道的蛋白和基因表达变化影响。方法:将SD大鼠随机分为正常组、假手术组以及自体髓核移植组。观察记录各组大鼠背根神经节和脊髓背角的钠激活钾通道蛋白及基因的表达,大鼠的机械、热痛阈值。在自体髓核移植组中,给予三种浓度的p38MAPK抑制剂SB202190(0.3mg/kg,1.Omg/kg,3.2mg/kg),生理盐水作为对照,观察给药后大鼠机械、热痛阈值以及钠激活钾通道蛋白基因的变化,将所得数据进行统计分析。结果:自体髓核移植组的大鼠的机械和热痛阈值,与正常组和假手术组,在每个术后时间点相比均显着降低(P<0.05)。SLICK mRNA和SLACK mRNA在自体髓核移植大鼠中均明显降低(P<0.05),与p38mRNA的趋势相反。蛋白免疫印迹分析显示与基因变化一致。SB202190鞘内注射时,大鼠的机械和热痛敏行为在术后第2天明显改善(P<0.01)。SB202190也显著提高钠激活钾通道蛋白表达水平,但对转录活动不起作用。结论:抑制脊髓p38MAPK通路激活,提高钠激活的钾离子通道的表达可改善坐骨神经痛的痛敏状态。