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SP,NKA,NKB和最近鉴定的HK-1是结构上相关的速激肽家族成员,它们拥有共同的C-末端区域:FXGLM-NH2,在此区域中的X代表的是芳香族或β支链的脂肪族氨基酸残基。用放射标记的SP做竞争性结合研究发现,大鼠/小鼠HK-1能够与人,小鼠和大鼠的NK1受体结合,且它的结合能力与SP相当.然而,人HK-1和人HK-1(4-11)与人NK1受体的结合能力比SP和大鼠/小鼠HK-1分别弱14倍和70倍。众所周知,速激肽NK1受体在伤害性疼痛传递过程中起了非常复杂的作用。我们本实验采用固相多肽合成方法合成HK-1肽,并经HPLC纯化后,运用急性疼痛模型一方面对HK-1肽本身在脊髓上水平的痛觉调节作用和作用的机理进行了深入的研究和探讨,另一方面我们深入研究和探讨了脊髓上水平的HK-1肽对中枢和外周分别注射吗啡和哌替啶后镇痛作用的影响,以及产生这种影响的机理.实验结果如下:
1.给小鼠侧脑室注射相对高剂量的大鼠/小鼠HK-1能够产生剂量依赖的镇痛作用。这种镇痛作用能够被NK1受体的拮抗剂SR140333完全拮抗,也能被经典阿片受体拮抗剂纳洛酮显著拮抗。然而,侧脑室注射低剂量的大鼠/小鼠HK-1则产生了痛敏作用.此痛敏作用也能够被SR140333完全拮抗.有趣的是,选择性的孤儿阿片受体拮抗剂[Nphe1]Nc(1-13)NH2也能够完全拮抗这种痛敏作用。大鼠/小鼠HK-1引起镇痛和痛敏作用几乎都不受NK2受体的拮抗剂SR48968的影响。这些结果表明:大鼠/小鼠HK-1在小鼠脊髓上水平的痛觉调节中可能起重要作用,且这些作用首先由激活NK1受体所介导,其次根据侧脑室注射大鼠/小鼠HK-1的量来决定激活经典阿片受体和孤儿阿片受体中的哪一种受体.
2.给小鼠侧脑室注射人HK-1产生了剂量和时间依赖的镇痛作用。此作用能被SR140333显著拮抗,但是SR48968对此没有显著影响,表明此镇痛作用是通过激活NK1受体所介导的.有趣的是,纳洛酮,β-funaltrexamine和naloxonazine,而非naltrindole和nor-binaltorphimine,也能够显著阻断人HK-1引起的镇痛作用,表明这种作用与下行μ阿片能神经元有关(主要是μ1亚型).侧脑室注射人HK-1(4-11)后也能够产生剂量和时间依赖的镇痛作用,然而,其镇痛强度却比人HK-1弱。令人惊讶的是,SR140333对人HK-1(4-11)引起的镇痛作用没有显著性影响,表明此作用不像人HK-1通过激活NK1受体来产生镇痛作用。
SR48968能够适当加强人HK-1(4-11)引起的镇痛作用,表明一小部分人HK-1(4-11)可能与NK2受体结合.而且,任何一种阿片受体拮抗剂都不能显著阻断人HK-1(4-11)所引起的镇痛作用,表明这种镇痛作用不是通过下行的阿片能神经元介导的。阻断δ阿片受体能够显著增强人HK-1(4-11)所引起的镇痛作用,表明δ阿片受体在人HK-1(4-11)所引起的镇痛作用过程中是一个负调节因子。有意思的是,一种竞争性的GABAA受体拮抗剂荷包牡丹碱能够有效阻断人HK-1(4-11)所引起的镇痛作用,表明这种镇痛作用是通过下行的抑制性的GABA能神经元介导的。人HK-1(4-11)所引起的镇痛作用包含了一种新的机制,该机制与人HK-1产生镇痛作用的机制不同,这将为研究和控制疼痛提供新的策略。 3.侧脑室注射大鼠/小鼠HK-1产生的镇痛作用能被经典阿片受体拮抗剂纳洛酮显著拮抗,这为大鼠/小鼠HK-1与内源性阿片系统之间的相互关系提供了间接的证据。为了进一步研究大鼠/小鼠HK-1与内源性阿片系统之间的直接关系,我们检测了侧脑室注射大鼠/小鼠HK-1,对外周和中枢吗啡镇痛作用的影响.实验结果表明,侧脑室注射大鼠/小鼠HK-1可以显著的增强皮下和脊髓以上水平注射吗啡时的镇痛效果,这种镇痛效果可以被提前注射的阿片受体拮抗剂纳洛酮所阻断,表明这种增强的镇痛反应是通过阿片反应能神经元所介导的。
4.盐酸哌替啶是一种重要的麻醉性镇痛药,它作为一种阿片激动剂,与吗啡有着相似的药理学作用.为了进一步增加我们对哌替啶药理学知识的了解,通过与大鼠/小鼠HK-1和吗啡的痛觉反应做对比,我们研究了大鼠/小鼠HK-1和哌替啶的痛觉反应关系.实验结果显示:大鼠/小鼠HK-1能够显著提高哌替啶在外周水平,而不是脊髓上水平的镇痛强度,而且这种镇痛作用能够被经典阿片受体拮抗剂纳洛酮所拮抗,表明这种增强的镇痛效果是由阿片反应能神经元所介导的.此外,我们还发现,哌替啶和吗啡分别与大鼠/小鼠HK-1联合注射引起的镇痛活性存在差异,这种差异可能是由哌替啶和吗啡的物理化学和药效动力学特性,特别是它们的亲脂性的不同引起的.这些发现或许能为临床选择哪种镇痛药来控制疼痛提供一定的依据。