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糖尿病神经病理性疼痛(diabeticneuropathicpain,DNP)又称疼痛性糖尿病外周神经病变(painfuldiabeticperipheralneuropathy,PDN)是临床最常见的神经病理性疼痛类型之一，临床表现相当复杂，可出现自发痛、痛觉过敏、触诱发痛和其他不典型的感觉异常。糖尿病神经病理痛也是一种机制独特且复杂的慢性疼痛，但是目前对这类特异病痛的发生机制了解较少，临床上也缺乏有效的治疗手段，这也成为长时期以来疼痛研究领域关注的一大难点之一。糖尿病神经病理痛严重影响患者的生活质量，给患者身心带来了巨大痛苦。近年来，随着诊断技术的进步以及治疗方案的改良，如何改善糖尿病患者的生活质量已成为急需解决的问题。因此，进一步探讨糖尿病神经病理痛特别是早期糖尿病神经病理痛的发生发展机制，寻找缓解糖尿病神经病理痛的有效途径，改善糖尿病患者的生活质量，具有重大而又广泛的临床价值和社会意义，这也是当今国际疼痛研究领域的热点难点问题。 链脲佐菌素(streptozocin,STZ)诱发I型糖尿病的动物模型能够很好地模拟临床上糖尿病患者症状，是一种典型的神经病理性疼痛模型。以前的观点认为，C类纤维(C纤维)的功能仅仅是通过动作电位的方式忠实的传递外界伤害性信息，而没有对伤害性信息进行整合、加工。然而，最近人们对C类纤维的功能有了新的认识。C类纤维不但可以传递伤害性信息，还可以在传递的过程中同时对伤害性信息的信号进行加工、处理、整合。此外，大量研究表明神经异位放电是神经病理性疼痛产生和维持的重要机制之一。Hong等人发现在早期糖尿病神经病理性疼痛大鼠背根神经节(dorsalrootganglion,DRG)神经元给予持续阈上机械刺激后可以记录到DRGC类神经元出现高频放电，提示C类神经元高频放电与早期糖尿病神经病理性疼痛大鼠痛觉过敏发生可能有着密切联系。此外，Levine实验室证明在早期糖尿病神经病理性疼痛大鼠C类纤维中大约三分之一无髓鞘C纤维对机械刺激反应具有超敏感性特点，并且C纤维放电频率出现三倍增加，结果提示外周伤害性感受器中C类纤维和DRGC类神经元兴奋性和可塑性变化可能是诱导早期糖尿病神经病理性疼痛大鼠产生伤害性感受感觉的主要原因。此外，有研究发现C类纤维中炎性因子或介质活化可以提高轴突膜兴奋性并且还可调节C纤维高频的动作电位序列的发放，损伤的C类神经纤维能够改变原有的轴突传导速度减慢(conductionvelocityslowing,CVs)现象，这些结果提示C类纤维的膜兴奋性在炎症因子的影响下有了显著的提高。结合最近我室朱志茹博士在正常生理情况下家兔的隐神经上观察到传导丢峰(conductionfailure)现象,并且传导丢峰也可以改变C类纤维原有的轴突传导速度减慢(CVs)过程，因而，外周C纤维可能是在伤害性信息传递的同时进行加工、处理、整合。那么，我们猜想在一些早期糖尿病神经病理性疼痛病理情况下在C类纤维和DRGC类神经元，伴随着传导丢峰发生的同时是否发生可塑性和兴奋性的改变，发生这些变化的机制是什么？ 我室王秀超硕士在早期糖尿病神经病理性疼痛大鼠尾神经C纤维上应用在体单纤维分离技术记录大鼠尾神经单根C纤维放电序列，结果发现，给予持续的阈上机械刺激（100g,持续60s），早期糖尿病神经病理性疼痛大鼠大鼠尾神经单根C纤维对机械刺激的反应性较对照组大鼠显著增强。此外，向尾神经C纤维施加不同频率的重复电刺激（2、5、10Hz），结果发现糖尿病神经病理性疼痛大鼠尾神经C纤维与对照组相比传导丢峰程度显著降低，给予低浓度河豚毒素(tetrodotoxin,TTX,100nM)后可以逆转糖尿病神经病理痛大鼠尾神经单根C纤维传导丢峰减少现象，提示钠通道在传导丢峰过程中发挥着重要作用，但这种现象的内在机制大家了解甚少。 此外，我室孙薇博士以糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRG中C类神经元为研究对象，应用全细胞膜片钳技术记录capsaicin阳性小型神经元的放电情况。结果发现糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRGC类神经元兴奋性显著增高，表现为钠电流增大，给予TTX(100nM)后发现可以对放电情况有显著抑制。结果提示钠通道在C类神经元发生了可塑性的变化。钠通道通过怎样的机制发挥作用呢？为此，我们重点观察早期糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRGC类神经元和C类神经元发出的C纤维中钠通道Nav1.7、Nav1.8和Nav1.9的表达改变来探讨兴奋性增加和可塑性变化的机制。 主要结果如下： 选用注射STZ后3-4周，具有机械性痛敏和热痛敏的早期糖尿病神经病理性疼痛大鼠和对照组大鼠进行以下实验。 基于上述放电现象的变化，我们进一步采用免疫荧光染色、westernblot方法观察在钠通道蛋白Nav1.7、Nav1.8和Nav1.9在早期糖尿病神经病理性疼痛大鼠的表达改变。 1.Nav1.7在尾神经C类纤维和DRGC类神经元胞体的表达情况。实验发现Nav1.7作为一种典型的TTX敏感钠离子通道，在糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRGC类神经元和尾神经C纤维表达上调。免疫荧光双标染色发现在对照组大鼠DRG中大约有42±6％的peripherin(C类纤维和C类神经元特异标记物)阳性的神经元共标记Nav1.7。在糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRG中大约有92±3％peripherin阳性的神经元共标记Nav1.7。结果提示Nav1.7在糖尿病神经病理性疼痛大鼠的表达较对照组有显著升高(n=4,p<0.05)。同时发现，在对照组大鼠DRG中peripherin与Nav1.7共标记的神经元的荧光强度为24.5±4.7，在糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRG中peripherin与Nav1.7共标记的神经元的荧光强度为50.5±4.0。结果提示Nav1.7在糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRG神经元的荧光强度较对照组有显著升高(n=4,p<0.05)。此外还发现，在对照组大鼠尾神经C纤维中peripherin与Nav1.7共标记的C纤维的荧光强度为15.5±4.2，在糖尿病神经病理性疼痛大鼠尾神经中peripherin与Nav1.7共标记的C纤维的荧光强度为43.0±5.5。结果提示Nav1.7在糖尿病神经病理性疼痛大鼠尾神经C纤维的荧光强度较对照组有显著升高(n=4,p<0.05)。此外，Westernblot结果半定量分析显示，糖尿病神经病理性疼痛大鼠和对照组相比Nav1.7离子通道蛋白表达量在尾神经和DRG神经元均明显升高，而β-Actin则无明显差异(n=4,p<0.05)。 2.Nav1.8在尾神经C类纤维和DRGC类神经元胞体的表达情况。实验发现Nav1.8作为一种典型的TTX不敏感钠离子通道，在糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRGC类神经元和尾神经C纤维表达上调。免疫荧光双标染色发现在对照组大鼠DRG中大约有48±7.7％的peripherin阳性的神经元共标记Nav1.8。在糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRG中大约有77±6％peripherin阳性的神经元共标记Nav1.8。结果提示Nav1.8在糖尿病神经病理性疼痛大鼠的表达较对照组有显著升高(n=4,p<0.05)。同时发现，在对照组大鼠DRG中peripherin与Nav1.8共标记的神经元的荧光强度为28.8±7.3，在糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRG中peripherin与Nav1.8共标记的神经元的荧光强度为71.8±7.43。结果提示Nav1.8在糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRG神经元的荧光强度较对照组有显著升高(n=4,p<0.05)。此外还发现，在对照组大鼠尾神经C纤维中peripherin与Nav1.8共标记的C纤维的荧光强度为16.3±2.8，在糖尿病神经病理性疼痛大鼠尾神经中peripherin与Nav1.8共标记的C纤维的荧光强度为39.2±8.7。结果提示Nav1.8在糖尿病神经病理性疼痛大鼠尾神经C纤维的荧光强度较对照组有显著升高(n=4,p<0.05)。此外，Westernblot结果半定量分析显示，糖尿病神经病理性疼痛大鼠和对照组相比Nav1.8离子通道蛋白表达量在尾神经和DRG神经元均明显升高，而β-Actin则无明显差异(n=4,p<0.05)。 3.Nav1.9在尾神经C类纤维和DRGC类神经元胞体的表达情况。实验发现Nav1.9作为一种典型的TTX不敏感钠离子通道，在糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRGC类神经元和尾神经C纤维表达上调。免疫荧光双标染色发现在对照组大鼠DRG中大约有41±6％的peripherin阳性的神经元共标记Nav1.9。在糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRG中大约有82±8％peripherin阳性的神经元共标记Nav1.9。结果提示Nav1.9在糖尿病神经病理性疼痛大鼠的表达较对照组有显著升高(n=4,p<0.05)。同时发现，在对照组大鼠DRG中peripherin与Nav1.9共标记的神经元的荧光强度为19.4±1.9，在糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRG中peripherin与Nav1.9共标记的神经元的荧光强度为36.2±6.72。结果提示Nav1.9在糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRG神经元的荧光强度较对照组有显著升高(n=4,p<0.05)。此外还发现，在对照组大鼠尾神经C纤维中peripherin与Nav1.9共标记的C纤维的荧光强度为10.1±2.5，在糖尿病神经病理性疼痛大鼠尾神经中peripherin与Nav1.9共标记的C纤维的荧光强度为29.4±2.7。结果提示Nav1.9在糖尿病神经病理性疼痛大鼠尾神经C纤维的荧光强度较对照组有显著升高(n=4,p<0.05)。 结论：以上结果显示在早期糖尿病神经病理性疼痛大鼠DRGC类神经元发出的C类纤维和DRGC类神经元的钠通道Nav1.7、Nav1.8和Nav1.9表达显著上调。结果提示，钠通道的表达上调可能是伤害性信息在C类纤维传递过程中发生加工、处理、整合的细胞分子机制。同样，钠通道表达上调可能也是DRGC类神经元和C类纤维放电增加、兴奋性增加的细胞分子机制。这对阐明糖尿病神经病理痛状态下C纤维传导丢峰的细胞分子机制提供了重要的实验依据。这也提示我们钠离子通道可能是治疗早期糖尿病神经病理性疼痛的重要靶点，为临床治疗糖尿病提供了新的理论依据