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由外周神经损伤或者病变引发的神经病理性疼痛是一种常见的发病原因多样的疼痛综合征,对患者的生活质量造成了深刻的负面影响。Alpha2受体激动剂已经在临床上应用于神经病理性疼痛治疗。许多研究支持α2受体激动剂在脊髓后角水平起作用,可以削弱外周神经损伤动物模型的疼痛反应,而且这种作用优于对于正常动物诱发急性疼痛的镇痛作用,但是内在的机制尚不明确。
目的：研究坐骨神经慢性压迫(CCI)模型大鼠脊髓后角浅层LaminaⅠ和Ⅱ板层离体神经细胞的电生理特性；并且与正常大鼠进行对照,观察神经病理性疼痛条件下脊髓后角细胞对α1,2；α1和α2受体激动剂的反应差别。
方法：26只6周龄雄性Wistar大鼠制作坐骨神经慢性压迫神经病理性疼痛模型。手术侧和未手术侧后肢对机械性刺激的退缩阈值在术前,术日,术后7和14日重复测量。取CCI大鼠(手术后14天)患侧脊髓和6—8周龄成年正常大鼠脊髓作切片。将切片放置于记录槽内,室温下用充氧人工脑脊液进行持续灌流。在双目镜光学显微镜下,通过辨认大鼠脊髓后角表层LaminaⅡ板层的特征性半透明带状来确定电极记录位置,LaminaⅠ板层为半透明带状外侧更浅表的灰质结构。采用盲法全细胞膜片钳记录。
全细胞膜片钳记录分成如下两个部分:
首先,在电流钳模式下记录LaminaⅠ和Ⅱ板层神经细胞的被动和主动膜电生理特性,包括膜静息电位,膜输入阻抗和时间常数,并描述CCI大鼠和正常大鼠的区别。
其次,记录CCI大鼠和正常大鼠浅层脊髓后角细胞在不同的α激动剂药物(α1,2激动剂去甲肾上腺素40μM,α1受体激动剂去氧肾上腺素40μM和α2受体激动剂UK1430410μM)灌流之前和之后的膜电位,输入阻抗变化。之后观察CCI大鼠脊髓后角细胞对不同浓度的去甲肾上腺素(0.5,1,10,40μM)的反应,并且观测40μM浓度去甲肾上腺素复合α2受体拮抗剂200nM咪唑克生共同灌流后的反应。
将电信号通过2—10KHz滤波采样后储存在电脑中,使用pClamp8.2软件包进行后续分析。
结果：26只行坐骨神经慢性捆扎术后14日的大鼠均呈痛觉过敏状态,表现为触觉引发手术侧异常性疼痛,与术前相比后肢回缩阈值明显降低。
与正常大鼠相对照,CCI大鼠脊髓后角LaminaⅠ和Ⅱ细胞电生理特性表现为静息膜电位减低(负值减小),并且出现自发的爆发性动作电位概率显著增加,动作电位爆发模式也出现特征性变化。除此之外,未发现细胞膜主动和被动电生理特性出现其他改变。
CCI大鼠脊髓后角细胞对α2受体激动剂反应出现超极化和阻抗减低的程度均明显大于正常大鼠。CCI大鼠对40μM去甲肾上腺素出现超极化的程度明显高于其他去甲肾上腺素浓度,表现为超极化程度为浓度依赖性,200nM咪唑克生可以明显减弱甚至阻断这一反应。同样,膜阻抗的减低也同膜超极化同样呈现浓度依赖性,这些反应同样可以被咪唑克生消除。
结论：外周神经捆扎可以引起脊髓后角伤害性感受器的过度兴奋,这可能是形成慢性神经病理性疼痛的机制之一。本实验证实α2受体激动剂可以减弱外周神经损伤引起的脊髓后角神经细胞过度兴奋,并且对脊髓后角神经兴奋性的抑制作用强于对正常大鼠细胞的抑制作用。