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研究背景神经病理性疼痛发病机制复杂多样,以神经元为中心理论研究结果表明无法完全解释某些如幻肢痛、镜像痛等病理现象。近年来更多的研究表明,神经病理性疼痛模型中胶质细胞发生激活。活化的胶质细胞有免疫活性,不仅可分泌一系列炎症因子,而且分泌的补体蛋白可构成了中枢神经系统一个完整的补体系统。在补体系统中,补体C3表达含量最高,且在补体激活的三个途径中处于核心地位。王金保等研究发现神经病理性疼痛模型大鼠脑脊液补体C3的表达与痛觉过敏形成时间基本吻合。但补体C3是否参与了NPP信号传输中的免疫调节,是否促进、维持和放大疼痛状态?目前尚无研究。目的本研究通过补体C3基因敲除小鼠制作坐骨神经慢性压迫性损伤诱发NPP模型,在采用外源性补体C3蛋白干预下,观察对小鼠行为学的变化、脊髓氧化炎症损伤及对胶质细胞的影响。方法实验分三部分:1、补体C3基因敲除小鼠的行为学评估补体C3基因敲除小鼠18只,分为假手术组(S组,n=6),模型对照组(M组,n=6)和外源性补体C3蛋白干预组(E组,n=6),观察模型制作后2W内小鼠术后一般情况、热痛阈及机械痛阈等行为学变化。2、补体C3对神经病理性疼痛模型小鼠脊髓星形胶质细胞的影响补体C3基因敲除小鼠81只,随机分为9组,分别是假手术组1、3、7d组,模型对照组1、3、7d组及外源性补体C3蛋白干预组1、3、7d组。按照分组在规定的时间内处死实验小鼠,采用RT-PCR技术测定L4-6段脊髓中星形胶质细胞GFAP mRNA水平;免疫组化测定L4-6段脊髓星形胶质细胞GFAP阳性细胞情况。3、补体C3与神经病理性疼痛模型小鼠氧化炎症损伤的关系研究补体C3基因敲除小鼠144只,随机均分为3组,分别是假手术组,模型对照组,外源性补体C3蛋白干预组。各组分为1、3、7d时间点。按照分组在规定的时间处死实验小鼠,制作脊髓匀浆检测SOD活力、MDA含量;采用RT-PCR技术测定L4-6段脊髓中TNFαmRNA和IL-1βmRNA的表达水平;ELISA方法测量L4-6段脊髓TNFa和IL-1β蛋白含量。结果1、模型对照组和补体C3蛋白干预组小鼠术后均出现结扎侧患足外翻,足趾合拢屈曲,不承重,运动时出现明显跛行。与假手术者相比,模型对照组和外源性补体C3蛋白干预组的热痛阈和机械痛阈均出现明显的降低现象;与模型对照组相比,外源性补体C3蛋白干预组在术后痛阈下降更明显,但术后14天,两者的痛阈值无统计学差异。2、术后1、3、7天,与S组相比,M组和E组的L4-6段脊髓中星形胶质细胞的GFAP及mRNA表达量增加,且呈进行性增高趋势,而S组表达无明显变化。E组小鼠脊髓星形胶质细胞的GFAP及mRNA的表达量与相同时间点M组小鼠相比明显增高。3、术后第3、7天,与S组相比,M组小鼠脊髓匀浆中SOD活力降低,MDA产物含量增高;与M相比,E组小鼠脊髓匀浆SOD活力降低及MDA产物增高的程度更加明显。术后1、3、7天,除假手术组外,脊髓TNFαmRNA和IL-1βmRNA的表达水平和脊髓TNFa和IL-1β蛋白含量均逐渐增高,且E组脊髓中TNFαmRNA和IL-1βmRNA表达水平和脊髓TNFa和IL-1β蛋白含量增高变化更显著。结论1、补体C3蛋白干预组小鼠的痛阈值明显低于模型对照组,提示补体C3促进神经病理性疼痛模型小鼠慢性疼痛发生发展。2、补体C3的存在与神经病理性模型小鼠星形胶质细胞激活显著相关,并可能由此影响到慢性疼痛状态的出现和维持。3、从小鼠脊髓炎症因子的表达及氧化指标结果表明:补体C3可能激活补体系统,诱发脊髓组织发生氧化炎症反应,引起小鼠痛阈值进一步的下降。