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背景:目前认为瑞芬太尼诱发痛觉敏化的作用强于其他阿片类药物,其反应机制被认为可能与阿片类药物对中枢神经系统NMDA受体伤害反应系统的激活有关。NR2B是NMDA受体的一个重要的功能亚基,广泛存在于脊髓后角,大脑皮质和海马。近年来研究发现,NR2B亚基对NMDA受体通道的许多生物物理及药理学特性起决定性作用,广泛参与学习记忆、痛觉感知、中枢痛觉敏化的形成。PKC作为一种蛋白激酶,它的激活和移位对NMDA受体功能具有重要的调控作用。PKC引起兴奋性的NMDA受体磷酸化,导致NMDA受体的功能上调是其引起痛觉过敏的重要机制之一。许多试验证实,NMDA-PKC系统在痛觉过敏的形成和维持过程中起非常关键的作用。但目前在瑞芬太尼诱导痛觉过敏的机制中,NR2B亚基和PKC是否参与瑞芬太尼诱导的痛觉过敏,瑞芬太尼对NR2B亚基和PKC的蛋白表达量及其蛋白功能活性变化是否有影响,尚有待深入研究。
目的:研究应用瑞芬太尼后,在不同时间点,大鼠大脑皮质S1区,海马和脊髓后角NR2B亚基磷酸化和cPKC膜转位激活的改变,探讨其在瑞芬太尼诱导痛觉过敏中的作用,为临床实践提供理论依据。
方法:本研究选取SD雄性成年大鼠,随机分为对照组(C组)、停药后即刻组(0h组),停药后2小时组(2h组)、停药后5小时组(5h组)和停药后24小时组(24h组)；通过鼠尾静脉持续输注瑞芬太尼2小时后,分别于不同时间点处死,取脊髓后角、大脑皮质(S1区)和海马。应用8％SDS-PAGE和Westernblot技术及Gel Doc凝胶成像系统半定量检测各个部位组织的T-NR2B和p-NR2B水平。应用10％SDS-PAGE和Western blot技术及Gel Doc凝胶成像系统半定量检测各个部位组织的cPKC膜转位激活水平。另将各组大鼠灌注固定后,取出相应部位制成冰冻切片,应用免疫组化技术,观察p-NR2B阳性细胞和cPKC膜转位激活水平在大鼠脊髓后角、大脑皮质(S1区)和海马内的表达。
结果:鼠尾静脉持续输注瑞芬太尼,在停药后即刻、2小时和5小时,大鼠脊髓后角、大脑皮质(S1区)和海马组织中的p-NR2B都有升高,其中停药后2小时的p-NR2B与对照组相比有显著升高(p<0.05)。各个部位在停药后的不同时间点的T-NR2B与对照组相比,则没有显著性变化。与对照组相比,停止输注瑞芬太尼后即刻、2小时和5小时,大鼠脊髓后角、大脑皮质S1区和海马组织中的PKCγ膜转位激活水平均有不同程度的升高。其中在停药后即刻组大鼠脊髓后角、大脑皮质S1区和海马组织中的PKCγ膜转位激活水平升高与对照组相比,有显著性差异(p<0.05)；在停药后2小时组,大鼠脊髓后角的PKCγ的膜转位激活水平增高最为明显,与对照组相比有显著性差异(p<0.05)。而其他几个cPKC亚型:PKCα、PKCβ1、PKCβ2,与对照组相比,在停止输注瑞芬太尼后的即刻,2小时,5小时和24小时,大鼠脊髓后角、大脑皮质S1区和海马的膜转位激活水平的变化均无显著性差异。
结论:瑞芬太尼可引起大鼠中枢神经系统不同部位的PKCγ膜转位激活和NR2B磷酸化水平显著升高,这些蛋白活性水平的升高可能是瑞芬太尼导致痛觉过敏的机制之一。