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本实验以强直刺激坐骨神经和ATP诱导脊髓背角LTP为模型，采用在体电生理、免疫组化和Western Blotting技术，分别研究了ERK、小胶质细胞内的p38在脊髓背角C纤维诱发电位LTPk中的作用及其机制。
第1部分ERK在脊髓背角C纤维诱发电位LTP中的作用及其机制以往的研究发现，ERK／CREB通路在海马LTP和伤害性刺激引起的痛觉过敏发挥重要作用，但是它在脊髓背角突触传递可塑性变化中的作用还一无所知。采用Westem Blotting、免疫荧光组织化学和免疫荧光双染技术，本实验首次观察了LTP诱导后，脊髓背角ERK和CREB磷酸化水平变化的时间过程和表达的细胞类型。结果发现：(1)ERK的磷酸化水平在LTP诱导后15分钟开始升高，LTP诱导后60分钟回到对照水平；(2)与对照相比，CREB的磷酸化水平在LTP诱导后30分钟增高，这种增高至少维持到LTP 3小时；(3)LTP诱导后30分钟强直刺激侧脊髓背角ERK和CREB的磷酸化水平比对侧高；免疫荧光双染显示：磷酸化的ERK和CREB都位于神经元中，而不在胶质细胞中。应用在体电生理技术，脊髓表面给予MEK(ERK的上游激酶)的选择性抑制剂PD98059，我们观察ERK／CREB通路在脊髓背角LTP诱导和维持中的作用。我们发现：(1)脊髓表面给予PD98059(100μM，n=6)不影响C纤维基础突触传递。(2)强直刺激前30分钟脊髓表面给予PD98059可完全阻断LTP的诱导(Friedman ANOVA，P>0.05，n=6)；而0.5％DMSO(用来溶解PD98059)则不影响脊髓背角的IXP(Friedman ANOVA，P<0.05，n=6)。(3)LTP诱导后15分钟给予PD98059，可完全翻转脊髓背角的LTP。(4)LTP诱导后30分钟给予PD98059，对脊髓背角的LTP没有影响。
为了证实PD98059在脊髓背角LTP的作用是由于阻断了ERK／CREB通路，应用Western Blotting方法，我们观察了强直刺激前30分钟给予PD98059或DMSO，强直刺激后30分钟ERK和CREB的磷酸化情况。强直刺激前30分钟给予DMSO但不给予强直刺激作为对照组。结果发现：给予PD98059明显抑制ERK和CREB的磷酸化水平，DMSO不影响ERK和CREB的激活。这表明：神经元内的ERK和CREB在脊髓背角LTP中发挥着重要作用。
第2部分小胶质细胞内的p38在脊髓背角C纤维诱发电位LTP中的作用及其机制许多资料表明：p38通过对细胞转录、蛋白合成、受体表达等的调节，在神经元可塑性变化及神经病理性疼痛的产生和维持中起重要作用。目前我们尚不清楚，脊髓背角小胶质细胞内p38的激活如何影响神经元之间的突触传递可塑性。本实验以ATP诱导脊髓背角LTP为模型，采用在体电生理技术，研究了小胶质细胞内的p38在脊髓背角C纤维诱发电位LXP中的作用及其机制。
结论:
1、脊髓背角神经元内ERK／CREB通路的激活可能在C纤维诱发电位LTP的诱导和早期维持中发挥重要作用。
2、ATP可能通过P2X4受体、p38的激活诱导脊髓背角C纤维诱发电位的LTP。
3、胶质细胞及其释放的细胞因子TNF-α可能在ATP诱导的LTP中发挥作用。
4、ATP诱导LTP的机制和强直刺激诱导脊髓背角LTP的机制或许部分相同。