1. 3. 4 MWT 的测定[5]用 Electron Von Fery 测定小鼠的 MWT.将小鼠置于透明的有机玻璃箱中,底为 0. 5 cm ×0. 5 cm 孔径的铁丝网,待小鼠在有机玻璃箱中适应 30 min 后,Electron Von Frey Rigid tip 垂直正确安置在测定架上,空载条件下调零。刺激小鼠左侧足底,即时读数至抬腿或主动缩足,观察最大折力数据( 用 g 表示) ,以此作为机械刺激疼痛敏感指标之一。每组动物每个时间点连续测 5 次取平均值。观察并记录各组间及组内的 MWT 差异。
1. 3. 5 舔足时间[6]的检测 使用视频记录仪记录小鼠的舔足时间,即小鼠用舌头舔舐右后肢踝关节以下部位的总时间( 用 s 表示) .将小鼠先放置于有机玻璃箱中适应 30 min,随后在小鼠右侧足底皮内注射 200 μg/10 μl 氯喹或 10 μl 氯喹溶媒,立即放回玻璃箱中,并打开视频记录仪记录注射后30 min内的舔足时间,记录期间实验操作人员离开实验操作间。实验结束后,回放视频计算小鼠舔足时间。
1. 3. 6 RT-PCR 法检测 取各组小鼠脊髓 L4 - L6部位,液氮研磨,TRIzol 提取总 RNA 后 M-MLV 逆转录酶合成 cDNA.采用 Light Cycler 480 SYBR GreenI Master 试剂检测小鼠脊髓 L4 - L6 部位 HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC8 基因的相对表达量,实验独立重复 3 次。
1. 4 统计学处理 采用 Graph PAD Prism 5. 0 软件对实验数据进行统计分析,并生成统计图表。计量资料以珋x ± s 表 示。多 组 比较 采 用 One-Way ANO-VA,两两比较采用 Student' s t 检验,机械缩足阈值采用 Two-Way ANOVA( 时间为组内因素,处理为组间因素) 分析,RT-PCR 结果采用秩和检验进行比较。
2 结果
2. 1 SNI 对疼痛行为学的影响 SNI 小鼠术后 1 d起 MWT 较 CON 组 小 鼠 MWT 明 显 降 低 ( F =109. 56,P < 0. 05) ,至第 5 天后仍处于较低水平,见图 1.
2. 2 正常及 SNI 小鼠对氯喹或 NS 的反应 CQ 组小鼠舔足时间较 NS 组舔足时间显着延长,SQ 组舔足时间明显低于 CQ 组( F = 205. 64,P < 0. 05) .SQ-V 组舔足时间显着高于 SQ-N 组( F = 209. 58,P< 0. 05) ,见图 2.
2. 3 VPA 对于 SNI 小鼠疼痛 - 瘙痒行为的影响连续5 d 鞘内注射 VPA 可以显着缓解 SNI 引起的MWT 下降( F = 110. 78,P < 0. 05) ,但会引起小鼠舔足时间的明显延长( F =209. 78,P <0. 05) ,见图3、4.
2. 4 HDAC2 在疼痛以及瘙痒条件下的表达 RT-PCR 结果提示 HDAC2 在神经病理性疼痛条件下表达明显上调( Z =4. 532 7,P <0. 05) ,而在瘙痒条件下,HDAC2 表达明显下调( Z =5. 074 3,P <0. 05) ,见图 5.
3 讨论
本课题组前期研究( 待发表) 仅偶然观察到VPA 在缓解神经损伤引起的疼痛的同时会引起剧烈瘙痒,该研究在此基础上,进一步在分子水平上证实 HDAC2 也同时参与脊髓水平瘙痒感觉的调节,进而可以明确 HDAC2 参与脊髓水平疼痛 - 瘙痒的共同调节。
SNI 模型具有机械痛敏产生早、个体差异性小、持续时间长,术后可出现显着的机械痛觉异常,保留腓肠神经、不影响小鼠日常活动等优点,便于精确衡量镇痛药物引起的神经病理性疼痛的行为学表型变化。瘙痒模型独创性的建立在与疼痛模型相同的脊髓节段,减少了传统的颈背部注射氯喹诱导瘙痒模型[1]的混杂因素,可以更好的解释相同节段脊神经的交互支配作用。
HDAC 分为 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4 大 类,I 类 包 括HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC8; Ⅱ 类 包 括HDAC4、 HDAC5、 HDAC6、 HDAC7、 HDAC9、HDAC10; Ⅲ类包括 Sirt1 ~ Sirt7; Ⅳ类包括 HDAC11.Liang et al[7]已经证实 HDAC2 表达的上调参与脊髓水平痛觉过敏的形成。RT-PCR 实验中,本课题组重点关注Ⅰ类 HDAC,选取Ⅰ类 HDAC 进行 RT-PCR实验,研究显示Ⅰ类 HDAC 中仅 HDAC2 在疼痛模型中表达显着上调,在瘙痒模型中表达显着下调,证实了课题组的前期推测。
Liu et al[8]最早证明瘙痒的发生与脊髓水平的μ 阿片受体( μ opioid receptor,MOR) 有关,并同时发现了与瘙痒相关的特异性受体胃泌素受体释放肽( GRPR) .深入研究后显示 MOR 存在不同的受体亚型,并发现疼痛的调节与 MOR1 亚型有关,瘙痒与 MOR1D 亚型有关,MOR1D 通过与 GRPR 形成异二聚体而引起强烈的瘙痒感觉。
阿片受体是与痛觉过敏相关的经典受体,笔者推测,脊髓水平 HDAC2 的差异性表达可引起脊髓水平不同亚型阿片受体的差异性表达,即 MOR1 表达下调引起疼痛的减轻; MOR1D 表达上调,使得MOR1D-GRPR 异二聚体增多进而诱发瘙痒感觉的产生,但确切机制还有待进一步研究。
综上所述,通过外源性使用非特异性 HDAC 抑制剂 VPA 干预 SNI 引起的神经病理性疼痛,显示VPA 在缓解 神 经 病 理 性 疼痛 时 会 引起 瘙痒,提示HDAC2 参与脊髓水平疼痛 - 瘙痒的共同调节,但详细机制有待进一步研究。
参考文献
[1] Liu Q,Tang Z,Surdenikova L,et al. Sensory neuron-specificGPCR Mrgprs are itch receptors mediating chloroquine-inducedpruritus[J]. Cell,2009,139( 7) : 1353 - 65.
[2] Denk F,Huang W,Slidders B,et al. HDAC inhibitors attenuatethe development of hypersensitivity in models of neuropathic pain[J]. Pain,2013,154( 9) : 1668 -79.
[3] Decosterd I,Woolf C J. Spared nerve injury: an animal model ofpersistent peripheral neuropathic pain[J]. Pain,2000,87 ( 2 ) : 149 - 58.
[4] Hylden J L,Wilcox G L. Intrachecal morphine in mice: a newtechnique[J]. Eur J Pharmacol,1980,67( 2 - 3) : 313 - 6.
[5] 汤黎黎,陈家骅,鲁显福,等。 脊髓水平 TRPM8 激活参与疼痛- 瘙痒共病的研究[J]. 安徽医科大学学 报。 2014,49 ( 11 ) :1562 - 5.