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脊髓NG2细胞在大鼠神经病理性疼痛中的作用和机制研究

脊髓NG2细胞在大鼠神经病理性疼痛中的作用和机制研究
脊髓NG2细胞在大鼠神经病理性疼痛中的作用和机制研究

华中科技大学博士学位论文

中文摘要

脊髓NG2细胞在大鼠神经病理性疼痛中的作用及机制研究

博士研究生王萍

博士生导师田玉科教授

华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉学教研室

研究背景

神经病理性疼痛(Neuropathic pain)是神经系统损伤引起的一种难以治疗的慢性状态,国际疼痛研究协会( IASP,1994)称之为“由于外周或中枢神经系统的直接损伤或功能紊乱引起的疼痛”。感染、创伤、代谢性疾病、肿瘤化疗、手术、射线、神经毒性药物、神经受压缺血、炎症和肿瘤的侵袭都可引起神经病理性(中枢性和周围性) 疼痛。急性疼痛对机体具有警示和“保护”作用,而神经病理性疼痛与之不同,它可以持续存在,对机体无益,甚至会严重影响生活质量。神经病理性疼痛的产生机制十分复杂,从神经损伤(伤害性刺激)到疼痛产生,会在神经系统发生一系列的变化。脊髓是疼痛信息传递和整合的初级中枢,脊髓背角汇聚着来自外周的不同传入神经与来自脑干和大脑皮质的下行投射神经,加上背角局部中间神经元,组成十分复杂的神经网络,并含有非常丰富的生物活性物质,因此,脊髓在神经病理性疼痛的发生发展中起到重要的作用。

传统观点认为神经元是中枢神经系统中重要的信号细胞,而胶质细胞仅仅是起绝缘、营养与支持作用,因此,以往在对疼痛的研究中大量的实验关注于神经元的功能。但近年来发现,胶质细胞在疼痛的产生与发展过程中起重要的作用。Colburn等首次提出小胶质细胞的活化出现在疼痛的起始阶段,而星型胶质细胞在疼痛的发展和持续阶

段有很强的活化反应。外周神经损伤后初级传入神经纤维中枢端释放P物质(substance P, SP)、兴奋性氨基酸(Excitatory amino acids,EAAs)、三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,

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ATP)等,作用于脊髓胶质细胞的受体,胶质细胞激活后产生和释放大量疼痛相关介质,如细胞因子、炎性介质和神经活性物质等。过量的这些物质积聚又能敏化神经元和胶质细胞,最终造成疼痛信号的产生和扩大,使病理性疼痛进一步发展和持续。

近年来,在中枢神经系统发现了一类兼具神经元与胶质细胞特性的细胞,这类细胞表面特异性表达硫酸软骨素蛋白多糖NG2,被称为NG2细胞。新近的研究认为它是继少突胶质细胞、星形胶质细胞、小胶质细胞后的又一类“新型”胶质细胞系,广泛分布于中枢神经系统的灰质与白质中。在对NG2细胞的研究中发现,在多种神经系统损伤与疾病过程中可出现NG2细胞的活化,主要表现为胞体增大,突起增多,NG2分子表达增多。在海马区NG2细胞与兴奋性神经元或抑制性神经元均可形成突触联系,NG2细胞膜表面的AMPA受体和GABA A受体参与了由神经元到NG2细胞的信息传导。在神经系统疾病过程中NG2细胞可产生和释放多种神经兴奋性物质。此外,研究发现脂多糖刺激小胶质细胞活化时可诱导小胶质细胞表达NG2分子及炎性介质,RNA干扰下调NG2分子的表达后,小胶质细胞活化表达的炎性介质下调。上述研究提示NG2细胞在神经活动(包括疼痛的发生发展)中可能占据某种重要的地位,但由于对该细胞了解较晚,相关研究还处在初级阶段。

基于以上理论及研究基础,本研究拟通过以下三部分的研究,来观察慢性神经病理性疼痛大鼠脊髓NG2细胞的变化及其参与疼痛的相关机制:1:制作大鼠慢性神经病理性疼痛模型,观察大鼠疼痛行为学的改变(包括机械刺激50%缩爪阈值和辐射热刺激缩爪持续时间)及大鼠脊髓NG2细胞及NG2分子表达变化,初步探讨NG2细胞在慢性神经病理性疼痛中的的作用;2:体外培养大鼠NG2细胞,观察其膜表面AMPA 受体激活后NG2分子与疼痛相关介质表达的变化;构建大鼠NG2基因的shRNA慢病毒载体,观察RNA干扰下调NG2分子表达后,NG2细胞AMPA受体活化后疼痛相关介质表达的改变;3:将大鼠NG2基因的shRNA慢病毒载体注射到慢性神经病理性疼痛模型大鼠蛛网膜下腔,观察脊髓NG2细胞疼痛相关介质表达的变化及其对疼痛的影响。

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研究方法与结果

1.慢性神经病理性疼痛大鼠脊髓NG2细胞及NG2分子表达的变化

方法: 选择成年雌性Sprague-Dawlye大鼠96只,体重220~250g,随机分为三组,对照组(Na?ve组,n=24),不做任何处理;假手术组(Sham组,n=24),于大鼠背部切开皮肤,分离肌肉直至L5横突,咬开横突,暴露L5脊神经后缝合肌肉与皮肤;神经病理性疼痛模型组(Spinal nerve ligation,SNL组,n=48),于大鼠背部切开皮肤,分离肌肉直至L5横突,咬开横突,暴露L5脊神经,用丝线结扎并剪断L5脊神经,缝合肌肉与皮肤。观察术前、术后3d、7d、14d、21d、28d的术侧后趾对机械刺激的50%缩爪阈值和辐射热刺激的缩爪持续时间;于相同时点取脊髓腰膨大组织(每个时点随机选择4只),制作冰冻切片后作免疫荧光染色以观察脊髓腰膨大背角组织中NG2细胞的改变;同时于相同时点提取SNL组大鼠术侧脊髓腰膨大组织(每个时点随机选择4只)的蛋白质,Western blot分析以检测NG2分子的表达变化。

结果:术前各组大鼠术侧后肢机械刺激50%缩爪阈值与辐射热刺激缩爪持续时间差异无统计学意义(P>0.05);与术前相比,Na?ve组与Sham组大鼠各时点术侧后肢机械刺激50%缩爪阈值与辐射热刺激缩爪持续时间差异无统计学意义(P>0.05),SNL 组大鼠术后3天开始各时点术侧后肢机械刺激50%缩爪阈值明显降低,辐射热刺激缩爪持续时间明显增高,差异有统计学意义(P<0.05);与Sham组相比, SNL组大鼠术后3天开始各时点术侧后肢机械刺激50%缩爪阈值明显降低,辐射热刺激缩爪持续时间明显增高,差异有统计学意义(P<0.05)。免疫荧光染色结果显示,SNL组大鼠术后第7d、14d、21d术侧脊髓腰膨大背角组织中NG2细胞明显活化,可见胞体增大,突起增多。NG2细胞数目稍增多,但与术前相比,差异无统计学意义(P>0.05);Western blot 检测结果显示,SNL组大鼠术后第7d、14d、21d术侧脊髓腰膨大组织中NG2的表达量明显增加,与术前相比,差异有统计学意义(P<0.05)。

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2.体外培养NG2细胞表面AMPA受体活化后疼痛相关介质表达的改变

方法:使用percoll不连续梯度离心法从Sprague-Dawlye大鼠乳鼠海马中分离培养NG2细胞,免疫荧光染色鉴定细胞性质,流式细胞技术检测细胞纯度。构建大鼠NG2基因的shRNA慢病毒载体LV-NG2-RNAi及对照慢病毒载体LV-Con-RNAi,并检验慢病毒载体的干扰效能。体外培养NG2细胞接种于6孔板中,分为三组:对照组(n=12):不添加任何试剂;AMAP组(n=12):加入AMPA受体激动剂AMPA0.5mM;AMPA+CNQX 组(n=12):同时加入AMPA受体激动剂AMPA0.5mM与AMPA受体拮抗剂CNQX50μM。于加药后1h、6h、12h、24h(每时间点3孔)使用Real-time PCR检测细胞NG2分子、神经营养因子BDNF、NGF与细胞因子IL-1β、TNF-α表达的变化。体外培养NG2细胞接种于6孔板中,分为两组:对照组(n=3):加入LV-Con-RNAi 4d后加入AMPA受体激动剂AMPA0.5mM;实验组(n=3):加入LV-NG2-RNAi 4d后加入AMPA受体激动剂AMPA0.5mM。于加药后12h使用Real-time PCR检测细胞NG2分子、神经营养因子BDNF、NGF与细胞因子IL-1β、TNF-α表达的变化。

结果:成功体外分离培养了大鼠NG2细胞,细胞纯度可达80%以上。构建的慢病毒载体LV-NG2-RNAi的滴度可达8×108 TU/ml,干扰效率可达80%以上。Real-time PCR检测结果显示,NG2细胞表面AMPA受体活化后NG2、BDNF、NGF在给药后1h、6h、12h、24h表达增高,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05);IL-1β在给药后6h、12h、24h表达增高,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05);TNF-α在给药后1h、6h、12h表达增高,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。RNA干扰下调NG2分子表达后,Real-time PCR检测结果显示,NG2细胞表面AMPA受体活化后NG2表达降低,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05);BDNF、NGF、IL-1β、TNF-α表达降低,与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。

3.鞘内注射NG2-shRNA慢病毒载体对大鼠神经病理性疼痛的影响

方法:选择成年雌性Sprague-Dawlye大鼠48只,体重220~250g,随机分为四组:对照组(Na?ve组,n=12);神经病理性疼痛模型组(SNL组,n=12);鞘内注射LV-Con-RNAi

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后7d制备神经病理性疼痛模型组(SNL+Con组,n=12) ;鞘内注射LV-NG2-RNAi后7d 制备神经病理性疼痛模型组(SNL+NG2组,n=12)。术后7d使用western blot 检测大鼠脊髓腰膨大组织NG2蛋白的表达;同时提取大鼠脊髓腰膨大组织中NG2细胞,使用流式细胞技术检测NG2细胞神经营养因子BDNF、NGF与细胞因子IL-1β、TNF-α表达的变化;于术前、术后3d、7d、14d、21d、28d观察术侧后趾对机械刺激的50%缩爪阈值和辐射热刺激的缩爪持续时间。

结果:western blot 检测结果显示,与Naive组相比,SNL组和SNL+Con组大鼠脊髓腰膨大组织中的NG2蛋白表达量增高(P<0.05),SNL+NG2组大鼠脊髓腰膨大组织中的NG2蛋白表达量无明显改变(P>0.05)。流式细胞技术检测结果显示,与Na?ve组比较,SNL组和SNL+Con组大鼠脊髓腰膨大组织NG2细胞BDNF、NGF表达增多,但SNL+NG2组大鼠脊髓腰膨大NG2细胞BDNF、NGF表达无明显改变;与Na?ve组比较,SNL组、SNL+Con组和SNL+NG2组大鼠脊髓腰膨大组织NG2细胞IL-1β、TNF-α表达均增多。行为学观察结果显示,术前各组大鼠术侧后肢机械刺激50%缩爪阈值与辐射热刺激缩爪持续时间差异无统计学意义(P>0.05);SNL组与SNL+Con组大鼠从术后3天开始各时点术侧后肢机械刺激50%缩爪阈值降低,与Na?ve组比较差异有统计学意义(P<0.05);SNL+NG2组大鼠从术后14天开始各时点术侧后肢机械刺激50%缩爪阈值降低,与Na?ve组比较差异有统计学意义(P<0.05)。SNL组与SNL+Con组大鼠从术后3天开始各时点术侧后肢辐射热刺激缩爪持续时间增高,与Na?ve组比较差异有统计学意义(P<0.05);SNL+NG2组大鼠从术后7天开始各时点术侧后肢辐射热刺激缩爪持续时间增高,与Na?ve组比较差异有统计学意义(P<0.05)。

4. 统计学分析

采用SPSS 13.0统计软件包分析数据,计量资料以均数±标准差( ± s)表示,重复测量数据采用重复测量设计的方差分析,其他数据采用单因素方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。

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研究总结

一、主要研究结果

1.本研究通过疼痛行为学观察确定成功构建了大鼠神经病理性疼痛模型。免疫荧光染

色显示,大鼠神经病理性疼痛模型术侧脊髓腰膨大背角组织中NG2细胞活化,表现为胞体增大,突起增多;Western Blot检测显示,大鼠神经病理性疼痛模型术侧脊髓腰膨大组织NG2分子表达增加。

2.体外成功培养了大鼠NG2细胞;大鼠NG2细胞表面AMPA受体活化后NG2分子、

神经营养因子BDNF、NGF与细胞因子IL-1β、TNF-α表达增高;成功构建了大鼠NG2基因的shRNA慢病毒载体;RNA干扰下调NG2分子表达后,NG2细胞表面AMPA受体活化后BDNF、NGF、IL-1β、TNF-α表达均降低。

3.鞘内注射NG2-shRNA慢病毒载体可以有效下调神经病理性疼痛大鼠脊髓腰膨大组

织中的NG2分子;RNA干扰下调NG2分子表达后神经病理性疼痛大鼠脊髓腰膨大NG2细胞的BDNF和NGF表达降低;延迟了神经病理性疼痛大鼠术侧后肢机械刺激50%缩爪阈值的下降和辐射热刺激缩爪持续时间的增高。

二、研究结论

1.神经病理性疼痛大鼠术侧脊髓腰膨大背角组织中NG2细胞活化,参与了疼痛的过

程。

2.体外培养大鼠NG2细胞表面AMPA受体活化后NG2分子及疼痛相关介质表达上

调;NG2分子参与了大鼠NG2细胞表面AMPA受体活化后的信号传导及基因表达的调控过程,影响疼痛相关介质的表达。

3.下调神经病理性疼痛大鼠脊髓腰膨大NG2细胞的NG2分子表达可以下调NG2细

胞BDNF和NGF的表达,延迟疼痛的发生。

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三、创新之处

1.近年来研究发现NG2细胞参与多种神经系统损伤与疾病过程。本实验首次观察了

大鼠L5脊神经结扎模型中脊髓腰膨大NG2细胞与NG2分子的改变,初步证实NG2细胞参与了疼痛的过程。

2.文献报道NG2细胞表面AMPA受体活化后,细胞内钙离子浓度的增加,但并没有

相关实验观察其后的生物效能(包括基因表达变化)。本实验观察了AMPA受体活化后神经营养因子和细胞因子表达的改变,并且观察了NG2分子表达与神经营养因子和细胞因子表达之间的关系。

四、展望

1.本研究发现大鼠神经病理性疼痛的过程中脊髓NG2细胞活化,NG2分子参与了

NG2细胞表面AMPA受体活化后疼痛相关介质表达的过程,但是NG2分子与疼痛相关介质之间的信号通路及其调节机制仍需要进一步深入研究。

2.近年来研究发现NG2细胞与神经元之间存在着广泛的突触联系。伤害性信息经

突触联系将信息传递到NG2细胞后,激活NG2细胞,使其释放疼痛相关介质,这些介质可能进一步促进脊髓背角神经元的敏化。因此,脊髓NG2细胞与神经元之间的相互作用及其机制也需要展开研究。

关键词:神经病理性疼痛;脊髓;NG2细胞;硫酸软骨素蛋白多糖; RNA干扰;神经营养因子;细胞因子

注:本课题为国家自然科学基金资助项目(NO. 30872441)

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英文摘要

The effect of NG2 cells in spinal cord of neuropathic pain in rats

Doctoral candidate: Wang Ping

Supervisor: Prof. Dr. Tian Yuke

Department of Anesthesiology, Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science & Technology, Wuhan, P.R.China,430030

Background

Neuropathic pain refers to chronic pain that originates from pathology of the nervous system. The International Association for the Study of Pain(IASP, 1994) de?nes neuropathic pain as “pain initiated or caused by a primary lesion or dysfunction of the nervous system”. Infection (herpes zoster), nerve trauma, metabolic diseases, cancer chemotherapy, surgery, radiation, neurotoxicity drugs, nerve compression, inflammation and tumor invasion are examples of diseases that may cause neuropathic pain. Acute pain plays a warning and “protective” role. By contrast, neuropathic pain can persist and serves no known defensive, or other helpful, function. And it might even affect the quality of life seriously. The mechanism of neuropathic pain is very complex. There are a series of complex changes in the nervous system from nerve damage (nociceptive stimulus) to pain production. The spinal cord is the primary center of the pain information delivery and integration. The spinal dorsal horn includes different peripheral afferent nerves, descending projection fibers from the brain stem and cerebral cortex and local interneurons. These compose a very complex neural network, and it is very rich in bio-active substances. Therefore, the spinal cord plays an important role in the development of neuropathic pain.

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Traditional view is that neurons are important signal cells in the central nervous system, and the role of glial cells is only insulation, nutrition and support. Therefore, a large number of experiments in pain research focused on the function of neurons in the past.But in recent years, we find that glial cells play an important role in the process of pain. Colburn proposed that microglia are more important for the initiation, while astrocytes are more important for the maintenance of neuropathic pain. Injury to a peripheral nerve initiates increased release of neurotransmitters such as substance P, glutamate and possibly ATP from the central terminals of primary afferents. These neurotransmitters can activate glial cells in the spinal cord through binding to their receptors. These triggers cause production and release of a large number of pain-related mediators from glial cells, such as cytokines, inflammatory mediators and neurotrophins. These agents are then capable of further enhancing neurons and glial cells activation, eventually leading to the generation and expansion of pain signals, thereby contributing to neuropathic pain.

Recent studies suggest that there is a class of cells with both neuronal and glial properties in central nervous system. These cells show specific expression of NG2 surface chondroition sulphate proteoglycan on their surface, and are known as NG2 cells. The latest results indicate that NG2 cells are a population of CNS glial cells that are distinct from mature oligodendrocytes, astrocytes and microglia. These cells widely distribute in the gray matter and white matter. The most common phenomena indicating NG2 cells response to stimulation are up-regulation of chondroitin sulfate proteoglycan expression, increase in cell size (hypertrophy) and increase in the number of cellular processes in a variety of nervous system injury and disease. The discovery of expressions of glutamate and γ–aminobutyric acid (GABA) receptors in NG2 cells and the formation of direct synaptic junctions between NG2 cells and glutamatergic and GABAergic neurons in the

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hippocampus implied they are integrated in the neural network. NG2 cells can produce and release a variety of neural excitatory substances in the course of nervous system diseases. In addition, lipopolysaccharide (LPS) induced the expression of NG2 and cytokines in microglial cells. However in this study, LPS did not induce the mRNA expression of cytokines in microglial cells transfected with NG2 siRNA. These studies suggest that NG2 cells might be involved in neuropathology, including the development of pain. However, we are still far from a complete understanding of the functional roles they play in the CNS.

Based on the above theory and research base, our objective is to study the effect of NG2 cells in spinal cord in a rat model of neuropathic pain through the following three-part: 1. After the rat models of spinal nerve ligation(SNL)for neuropathic pain were made, the changes of nociceptive behaviors, including mechanical withdrawal threshold (MWT) and thermal withdrawal duration (TWD), were observed. And then, the changes of NG2 cells and the expression of NG2 molecule in spinal cord were detected. 2. The rat NG2 cells were cultured in vitro. The expression of NG2 and pain-related molecules were detected after activation of the membrane surface AMPA receptor. Lentiviral vector of shRNA based on rat NG2 gene sequence was constructed and its interference effect was identified. The changes of the expression of pain-related molecules were detected after activation of the membrane surface AMPA receptor when NG2 molecule was down-regulated. 3. The lentiviral vectors for RNA interference of the rat NG2 gene were injected intrathecally, the change of the expression of pain-related molecules in NG2 cells were detected and the nociceptive behaviors were observed.

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Methods and Results

1:The change of NG2 cells in spinal cord of nuropathic pain in rats Methods:Ninety-six female Sprague-Dawlye rats were selected and randomly divided into three groups: Naive group (not received any surgery, n=24); Sham group (the rat L5 spinal never was exposed, n=24) and SNL group (the rat L5 spinal never was exposed and ligated, n=48). Mechanical witndrawal threshold and thermal withdrawal duration were used to measure the response of operative hind paw to mechanical and radiant heat stimulation before operation and 3d,7d,14d,21d,28d after operation. At the same time, the rats were perfused with PBS followed by 2% paraformaldehyde (PFA) in PBS (4 rats every time point). The lumbar 4-6 spinal cord frozen slices were made and the changes of NG2 cells were observed through immunohistochemistry. Meanwhile the western blot analysis method was also used to detect the expression of NG2 molecule in spinal cord of the rats.

Results: The mechanical witndrawal threshold and thermal withdrawal duration had not any difference among all groups before operation (P>0.05). The mechanical witndrawal threshold and thermal withdrawal duration in sham group and na?ve group had not significantly difference between before and after operation (P>0.05). The mechanical witndrawal threshold was decreased and thermal withdrawal duration was increased in SNL group at 3d,7d,14d,21d,28d after operation compare to before operation (P<0.05). The mechanical witndrawal threshold was decreased and thermal withdrawal duration was increased in SNL group at 3d,7d,14d,21d,28d after operation compare to sham group (P<0.05). The immunohistochemistry result displayed that the cell size of NG2 cells and the number of cellular processes were increased at 7d, 14d and 21d after operation. The number of NG2

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cells in the lumbar 4-6 spinal dorsal horn was no difference between before and after operation. Meanwhile the western blot result revealed that the expression of NG2 molecule in lumbar 4-6 spinal cord was significantly increased at 7d, 14d and 21d after operation in SNL group (P<0.05).

2:The change of expression of pain-related molecules in NG2 cells after activation of AMPA receptor in vitro

Methods:NG2 cells were isolated from neonatal rat hippocampus by Percoll gradient methods and cultured. NG2 cells were identified by immunocytochemistry and the purity of cells was detected by fluorescence-activated cell sorting. Lentiviral vector of shRNA based on rat NG2 gene sequence was constructed and its interference effect was identified. NG2 cells were cultured in 6-well plates and divided into three groups: control group (treated without any agents, n=12), AMAP group (treated with AMPA receptor agonist AMPA 0.5mM, n=12), AMPA+CNQX group (treated with AMPA receptor agonists AMPA 0.5mM and AMPA receptor antagonist CNQX 50μM, n=12). The expression of NG2 molecule, neurotrophic factor BDNF, NGF and cytokines IL-1β, TNF-α were detected by Real-time PCR method at 1h, 6h, 12h, 24h after treated (3 wells per time point). NG2 cells were cultured in 6-well plates and divided into two groups: control group (treated with AMPA receptor agonist AMPA 0.5mM at 4d after with LV-Con-RNAi treatment, n=3), experimental group (treated with AMPA receptor agonist AMPA 0.5mM at 4d after with LV-NG2-RNAi treatment, n=3). The change of the expression of NG2 molecule, neurotrophic factor BDNF, NGF and cytokines IL-1β, TNF-α were detected by Real-time PCR method at 12h after treated.

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Results:Rat NG2 cells were cultured sucssesfully in vitro. Lentiviral vector LV-NG2-RNAi was constructed and the titer was 8 × 108 TU/ml. The interference efficiency was up to 80% when C6 cells were infected with MOI = 20. Real-time PCR results showed that the expression of NG2, BDNF and NGF were increased at 1h, 6h, 12h, 24h after activation of AMPA receptor, there was significant defference between control and AMPA group (P < 0.05); the expression of IL-1β were increased at 6h, 12h, 24h after activation of AMPA receptor, there was significant defference between control and AMPA group (P < 0.05); the expression of TNF-α was increased at 1h, 6h, 12h after activation of AMPA receptor, there was significant defference between control and AMPA group (P < 0.05). Real-time PCR results showed that the expression of NG2 molecule was decreased in experimental group, there was significant defference between control and experimental group (P < 0.05); the expression of BDNF, NGF, IL-1βand TNF-α were decreased in experimental group, there was significant defference between control and experimental group (P < 0.05).

3:The effect of intrathecal injection of NG2-shRNA lentivirus of nuropathic pain in rats

Methods:Forty-eight female Sprague-Dawlye rats were selected and randomly divided into four groups: Naive group (not received any surgery, n=12); SNL group (noly received L5 spinal nerve ligation surgery, n=12); SNL+Con group (received SNL surgery at 7d after intrathecal injection of LV-Con-shRNA lentivirus, n=12); SNL+NG2 group (received SNL surgery at 7d after intrathecal injection of LV-NG2-shRNA lentivirus, n=12). The western blot analysis method was used to detect the expression of NG2 molecule in spinal cord of the rats. Meanwhile the expression of neurotrophic factor BDNF, NGF and cytokines IL-1β,

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TNF-α in NG2 cells were detected by fluorescence-activated cell sorting method. Mechanical witndrawal threshold and thermal withdrawal duration were used to measure the response of operative hind paw to mechanical and radiant heat stimulation before operation and 3d,7d,14d,21d,28d after operation.

Results:The expression of NG2 molecule in spinal cord of the rats in SNL group and SNL+Con group was increased (P<0.05), but the expression of NG2 molecule in SNL+NG2 group had not defference compare to Na?ve group (P>0.05). The expression of BDNF and NGF in NG2 cells was increased in SNL group and SNL+Con group, but there was no defference between SNL+NG2 group and Na?ve group. The expression of IL-1β and TNF-αin NG2 cells was increased in SNL group, SNL+Con group and SNL+NG2 group. The mechanical witndrawal threshold was decreased and thermal withdrawal duration was increased in SNL group and SNL+Con group 3d after operation (P<0.05). The mechanical witndrawal threshold in SNL+NG2 group was significantly decreased 14d after operation (P<0.05). The thermal withdrawal duration in SNL+NG2 group was significantly increased 7d after operation (P<0.05).

4:Statistical analysis

All of the analyses were performed by SPSS 13.0 software package. Data are expressed as mean ± standard error of the mean (SEM). The data were analyzed by repeated measures analysis of variance or one-way analysis of variance. A P value of<0.05 was accepted as significant.

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Summary

Major Results:

1.The rat models of spinal nerve ligation(SNL)for neuropathic pain were made

successfully through observing the change of nociceptive behaviors. The immunohistochemistry result displayed that NG2 cells in lumbar 4-6 spinal cord were activated in rat SNL model, the cell size of NG2 cells and the number of cellular processes were increased. Meanwhile the western blot result revealed that the expression of NG2 molecule in spinal cord was significantly increased.

2.The rat NG2 cells were cultured successfully in vitro. The expression of NG2 and

pain-related molecules were increased after activation of membrane surface AMPA receptor. Lentiviral vector of shRNA based on rat NG2 gene sequence was constructed successfully. The expression of pain-related molecules was decreased after activation of membrane surface AMPA receptor when NG2 molecule was down-regulated.

3.The expression of NG2 molecule in spinal cord of the rats suffering with neuropathic

pain was decreased after intrathecal injection of the lentiviral vector for RNA interference of the rat NG2 gene. The expression of BDNF and NGF in NG2 cells in lumbar 4-6 spinal cord was decreased. The onset of both thermal hyperalgesia and mechanical allodynia was delayed.

Major Conclusion:

1.NG2 cells in spinal cord are activated in rat SNL model and involved in the processes

of pain.

神经病理性疼痛大鼠行为学及生长相关蛋白表达的变化

神经病理性疼痛大鼠行为学及生长相关蛋白表达的变化 厉彩霞林海王均炉△ 温州医学院附属第一医院麻醉科 [摘要] 目的:观察大鼠坐骨神经结扎后神经病理性疼痛行为学以及生长相关蛋白-43(GAP-43)表达的变化。方法:采用坐骨神经结扎损伤(CCI)模型,75只SD大鼠,随机分为三组(n=25)。对照组(con组):不接受任何手术操作;假手术组(sham组):只分离坐骨神经,不予以结扎;CCI组:结扎坐骨神经。于术前2d,术后1、3、5、7、10、14、21、28d测定各组大鼠热缩足反射潜伏期(TWL),机械缩足反应阈值(MWT),并于术后3、7、14、21、28天各组随机抽取5只大鼠杀死,采用免疫组织化学方法测定脊髓背根节GAP-43表达的变化。结果:与sham组和比较,CCI组术后各日TWL,MWT明显降低(P<0.01或<0.05),sham组和con组行为学无显著差异(P>0.05)。CCI组较其它组GAP-43表达增高,且此蛋白在CCI组中术后第三天表达开始增高,第七至十四天达最高峰,以后逐渐下降。结论:CCI造模成功后大鼠痛觉及机械痛觉均过敏,且GAP-43表达增高。 [关键词] 神经病理性疼痛行为学改变GAP-43 Behaviorl observation and changes of the expression of growth associated protein-43 in dorsal root ganglion of rats following ligaion of sciatic nerve Li cai-xia, Lin-hai, Wang jun-lu Department of Anesthesiology,First Affiliated Hospital,Wenzhou Medical College,Wenzhou 325000,China [Abstract] Objective To investigate the behaviorl observation and changes of growth associated protein-43 in dorsal root ganglion of rats with ligaion of sciatic nerve.Methods Seventy-five SD rats were randomly divided into 3 groups :Control group(Con),Sham operation group (Sham),Chronic constriction injury group(CCI).CCI model was adopted ,thermal withdrawal latency (TWL) and mechanical withdrawal threshold (MWT) of rats were measured on1,2 pre-operative and 1,3,5,7,10,14,21,28 post-operative days.Five rats were randomly picked from each group on 3,7,14,21,28 post-operative days and the immunochemistry was adopted to detect the change of GAP-43 expression on spinal dorsalhom .Results TWL and MWT in CCI were significant lower than Sham group on every post-operative day (P<0.01or<0.05);There was no significant difference in MWT and TWL between Sham and Con groups (P>0.05).The expression of GAP-43 was higher in CCI than other groups,and in this group the expression of GAP-43 was increased in the third day ,from the seventh day to the fourth day the expression arrived to the highest,then it began to decline.Conclusion The success of CCI appeared rats thermal and mechanical hyperalgesia and the expression of GAP-43 was increased. [Key words]Neuropathic pain; Change of behavior; GAP-43 神经系统物理损伤、代谢异常、缺血、病毒感染引起神经病理性疼痛,其特征为自发痛、触诱发痛及痛觉过敏。它是人类较常见的疼痛性疾病,但其发病机制复杂而使临床缺乏有效的治疗手段。神经病理性疼痛机制存在多种学说,其中以中枢敏化学说研究较多,张德仁等[1]研究认为GAP-43可以阻断神经病理性疼痛中枢敏化的形成,且刘光久等[2]在大鼠的坐骨神经再生的研究中发现,当轴索受△通讯作者

神经病理性疼痛诊疗专家共识_神经病理性疼痛诊疗专家组

? 指南与规范? 神经病理性疼痛诊疗专家共识 神经病理性疼痛诊疗专家组 doi:10.3969/j.issn.1006-9852.2013.12.001 △ 通讯作者 樊碧发(卫生部中日友好医院疼痛科,北京 100029)Email :fbf1616@https://www.sodocs.net/doc/7c979911.html, 一、定义及分类 国际疼痛学会(International Association for the Study of Pain ,IASP) 于1994年将神经病理性疼痛(Neuropathic Pain ,NP )定义为:“由神经系统的原发损害或功能障碍所引发或导致的疼痛(Pain initiated or caused by a primary lesion or dysfunction in the nervous system )。 2008年,IASP 神经病理性疼痛特别兴趣小组(NeuPSIG )将该定义更新为:“由躯体感觉系统的损害或疾病导致的疼痛”(neuropathic pain is de ?ned as pain caused by a lesion or disease of the somatosensory system)[1]。 新定义发生了如下重要变化:①用“损害”或“疾病”取代了“功能障碍”。 ②用“躯体感觉系统”取代了“神经系统”,使其定位更加明确[1]。 以往中文名称有神经源性疼痛、神经性疼痛、神经病性疼痛等,为了确切反映以上定义并兼顾中文语言习惯,建议将其统一称为“神经病理性疼痛”。神经病理性疼痛分为周围性和中枢性两种类型,不同类型的疼痛具有相似或共同的发病机制[2]。常见的神经病理性疼痛类型见表1。 以上表内疾病的定义和分类并非毫无争议, 例如,交感相关性疼痛如复杂性区域疼痛综合征I 型(CRPS-I )、纤维肌痛症(FMS )、内脏痛等,按新定义不属于神经病理性疼痛范畴,但在临床上仍然参照神经病理性疼痛来治疗。 二、流行病学和疾病负担 NeuPSIG 认为神经病理性疼痛患病率约为3.3%~8.2%[3]。 另一项来自欧洲的研究资料显示,一般人群的神经病理性疼痛患病率高达8.0%[4]。以此数据推算,我国目前神经病理性疼痛的患者约有9000万。尽管国内尚无针对神经病理性疼痛患者生存质量的系统性研究数据,但神经病理性疼痛对患者的生活质量的影响是显而易见的。长期疼痛不但会影响患者的睡眠、工作和生活能力,还会增加抑郁、焦虑等情感障碍的发病率。有研究表明:带状疱疹后神经痛患者的生活质量得分约为正常人群的1/2。 三、病因 神经病理性疼痛的产生有很多原因,包括从物理、化学损伤到代谢性复合性神经病变。 尽管患者的临床症状相似,但其病因却各不相同。外伤、代谢紊乱、感染、中毒、血管病变、营养障碍、肿瘤、神经压迫、免疫与遗传等多种病因均可导致神经损伤[5]。常见病因包括:糖尿病、带状疱疹、脊髓损伤、脑卒中、多发性硬化、癌症、HIV 感染,腰或颈神经根性神经病变和创伤或术后神经损害等[6]。 四、机制 神经病理性疼痛的发病机制复杂,包括解剖结构改变和功能受损,常由多种机制引起。包括外周敏化、中枢敏化、下行抑制系统的失能、脊髓胶质细胞的活化、离子通道的改变等[7]。可能涉及的病理变化包括:神经损伤、神经源性炎症、末梢神经兴奋性异常、交感神经系统异常和神经可塑性的变化。 1. 外周敏化与中枢敏化 外周敏化是指伤害性感受神经元对传入信号的 周围性神经病理性疼痛中枢性神经病理性疼痛带状疱疹后神经痛 糖尿病性周围神经病变三叉神经痛舌咽神经痛 根性神经病变(颈、胸或腰骶)嵌压性神经病变(如腕管综合征等)创伤后神经痛手术后慢性疼痛化疗后神经病变放疗后神经病变残肢痛 肿瘤压迫或浸润引起的神经病变酒精性多发神经病变梅毒性神经病变HIV 性神经病变营养障碍性神经病变毒物接触性神经病变免疫性神经病变 脑卒中后疼痛脊髓空洞症疼痛缺血性脊髓病疼痛 压迫性脊髓病(如脊髓型颈椎病、肿瘤)疼痛放射后脊髓病疼痛脊髓损伤性疼痛多发性硬化性疼痛帕金森病性疼痛幻肢痛脊髓炎疼痛 表1 神经病理性疼痛的常见类型

2020周围神经病理性疼痛诊疗中国专家共识(完整版)

2020周围神经病理性疼痛诊疗中国专家共识(完整版) 神经病理性疼痛(n eu ro path ic pai n,NP)是由躯体感觉系统损伤或疾病导致的疼痛,分为周围神经病理性疼痛和中枢神经病理性疼痛,临床上周围神经病理性疼痛较常见。NP不是单一疾病,而是由许多不同疾病和损害引起的综合征,表现为一系列症状和体征,涵盖了100多种临床疾病,严重影响病人生活质量。由于神经病理性疼痛的机制复杂,导致临床上慢性NP病人的治疗不充分,甚至出现不恰当的治疗。 为规范周围神经病理性疼痛的诊断和治疗,中国医师协会疼痛科医师分会、国家临床重点专科·中日医院疼痛专科医联体和北京市疼痛治疗质量控制改进中心组织国内专家多次研讨,在参考借鉴国外最新指南、广泛收集临床证据的同时,结合临床经验和中国国情,制定了《周围神经病理性疼痛诊疗中国专家共识》。由于在临床实践中N P病人存在独特性和差异性,未必完全与共识建议的情况一致,故医务人员在实际工作中可将本共识建议作为参考,根据病人个体情况进行独立判断和诊疗。 一、定义及分类 国际疼痛学会(IA S P) 将神经病理性疼痛(NP) 定义为:“由躯体感觉系统的损伤或者疾病而导致的疼痛。基于损伤或者疾

病的解剖位置可以分为周围神经病理性疼痛(pNP)和中枢神经病理性疼痛。周围神经病理性疼痛在临床中较常见,由周围神经损害而导致pN P的常见病因及综合征见表。 二、流行病学和卫生经济学数据 随着人口老龄化,pN P的发病率逐年增加。不同疾病导致的pN P的发病率各不相同。 痛性糖尿病周围神经病变(pai n fu l d i abe ti c peri ph e r al n e ur o pat h y, P DPN) 是糖尿病最常见的慢性并发症。16%的糖尿病病人受其影响,许多病人未被诊断(12.5%) 和未经治疗(39%)。2013年,我国2型糖尿病患病率高达10.4%,据此推算,约2200万病人受P DP N困扰。 带状疱疹后神经痛(po st h er petic ne ur algi a, P HN)也是常见的一种pNP,年发病率为3.9~42.0/10万。9%~34%的带状疱疹病人会发生P HN。我国城市医院皮肤科、神经科和疼痛科就诊≥40岁病人中,带状疱疹的总体患病率为7.7%,P HN 的总体患病率为2.3%,两者患病率均有随年龄增加而逐渐升高的趋势。 三叉神经痛是临床常见的颅神经疾病,患病率为182人/10万,年发病率为3~5/10万,多发生于成年及老年人,高峰年龄在48~59岁。 化疗诱发的周围神经病变(CI PN) 是一种常见的治疗相关并

脊髓NG2细胞在大鼠神经病理性疼痛中的作用和机制研究

华中科技大学博士学位论文 中文摘要 脊髓NG2细胞在大鼠神经病理性疼痛中的作用及机制研究 博士研究生王萍 博士生导师田玉科教授 华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉学教研室 研究背景 神经病理性疼痛(Neuropathic pain)是神经系统损伤引起的一种难以治疗的慢性状态,国际疼痛研究协会( IASP,1994)称之为“由于外周或中枢神经系统的直接损伤或功能紊乱引起的疼痛”。感染、创伤、代谢性疾病、肿瘤化疗、手术、射线、神经毒性药物、神经受压缺血、炎症和肿瘤的侵袭都可引起神经病理性(中枢性和周围性) 疼痛。急性疼痛对机体具有警示和“保护”作用,而神经病理性疼痛与之不同,它可以持续存在,对机体无益,甚至会严重影响生活质量。神经病理性疼痛的产生机制十分复杂,从神经损伤(伤害性刺激)到疼痛产生,会在神经系统发生一系列的变化。脊髓是疼痛信息传递和整合的初级中枢,脊髓背角汇聚着来自外周的不同传入神经与来自脑干和大脑皮质的下行投射神经,加上背角局部中间神经元,组成十分复杂的神经网络,并含有非常丰富的生物活性物质,因此,脊髓在神经病理性疼痛的发生发展中起到重要的作用。 传统观点认为神经元是中枢神经系统中重要的信号细胞,而胶质细胞仅仅是起绝缘、营养与支持作用,因此,以往在对疼痛的研究中大量的实验关注于神经元的功能。但近年来发现,胶质细胞在疼痛的产生与发展过程中起重要的作用。Colburn等首次提出小胶质细胞的活化出现在疼痛的起始阶段,而星型胶质细胞在疼痛的发展和持续阶 段有很强的活化反应。外周神经损伤后初级传入神经纤维中枢端释放P物质(substance P, SP)、兴奋性氨基酸(Excitatory amino acids,EAAs)、三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,

益赛普对神经病理性疼痛大鼠痛觉过敏的影响

第21卷 第4期河南医学研究Vol.21No.42012年12月HENAN MEDICAL RESEARCH December 2012 收稿日期:2012- 11-20;修订日期:2012-12-09作者简介:马婕妤(1983-),女,河南新乡人,硕士,医师,主要 从事临床麻醉工作。 文章编号:1004-437X (2012)04-0392-04·基础研究· 益赛普对神经病理性疼痛大鼠痛觉过敏的影响 马婕妤1,陈彦青2,李保林 1(1.郑州市中心医院麻醉科 河南郑州450007;2.福建医科大学省立医学院麻醉科福建福州 350001)摘要:目的:观察重组人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白(益赛普)对神经病理性疼痛(CCI )大鼠痛 觉过敏的影响。方法:选择成年雄性SD 大鼠32只, 随机分为假手术组、慢性坐骨神经损伤(CCI )组、0.4mg /kg 益赛普组和0.8mg /kg 益赛普组,CCI 组和益赛普组按Bennett 法建立CCI 模型,益赛普组于术后即刻开始至取材点每天给予皮下注射益赛普0.4mg /kg 或0.8mg /kg ,假手术组和CCI 组皮下注射生理盐水,容积与益赛普组相同,分别测定术前1d 、术后1d 、术后3d 、术后7d 大鼠的机械性痛觉阈值(MWT )、热痛觉 阈值(TWL )和运动功能评分。结果:与假手术组相比, CCI 组术后1d 、3d 、7d 机械痛和热痛阈值都有明显下降(P <0.05),益赛普组在术后各时间点机械痛和热痛阈值较CCI 组都有明显的升高(P <0.05),且高剂量组较低剂量组升高更明显(P <0.05)。结论:益赛普能够抑制CCI 引起的痛觉过敏反应,且高剂量比低剂量更有效。 关键词:益赛普;神经病理性疼痛;大鼠 中图分类号:R-332文献标识码:B doi :10.3969/j.issn.1004-437X2012.04.003 The effect of etanercept on hyperalgesia in neuropathic pain rats MA Jie-yu 1,CHEN Yan-qing 2,LI Bao-lin 1 (1.Anaesthesia Staff Room of Zhengzhou Central Hospital ,Zhengzhou 450007,China ;2.Anaesthesia Staff Room of Fujian Provin-cial Hospital ,Fuzhou 350001,China ) Abstract :Objective :To investigate the effect of recombinant human tumor necrosis factor receptor type Ⅱ-antibody fusion protein (etanercept )on hyperalgesia in neuropathic pain (CCI )rats.Methods :Thirty-two adult male SD rats were selected and randomly divided into four groups ,which included sham-operation group ,chronic constriction injury (CCI )group ,0.4mg /kg etan-ercept group and 0.8mg /kg etanercept group.CCI group and etanercept groups were establish CCI model according to the method of Bennett.Etanercept groups given daily subcutaneous injec-tion of 0.4mg /kg or 0.8mg /kg etanercept from the immediate postoperative to sampling point ,and sham-operation group and CCI group given subcutaneous injection of saline at same volume.Measure the mechanical withdrawal threshold (MWT ),the thermal withdrawal latency (TWL )and the motor function score in preoperative 1d ,postoperative 1d ,postoperative 3d ,postoperative 7d respectively.Results :Compared with sham-operation group ,the postoperative 1d ,postoperative 3d ,postoperative 7d of MWT and TWL in CCI group have significantly decreased (P <0.05).Compared with CCI group ,at each time point after operation ,the MWT and TWL of etanercept group have significantly elevated (P <0.05),and the high-dose group increased more significantly ·293·

神经病理性疼痛诊疗规范

神经病理性疼痛诊疗规范 概述 神经病理性疼痛(NP)是十分常见的一类慢性疼痛,与许多影响周围和中枢神经系统的疾病有关,除了熟知的三叉神经痛、带状疱疹后神经痛(PHN)、糖尿病痛性神经病(DPN)、酒精性神经痛外,也可见于脑卒中后、各类脊髓病变、各类周围神经病、帕金森病(PD)及多发性硬化(MS)等疾病。法国2008 年对 23 000 余例普通人群进行的流行病学调查发现,约31.70% 存在慢性疼痛,6.90% 具有符合神经病理性疼痛特点的慢性疼痛 1994年国际疼痛学会定义神经源性疼痛为“起源于外周或中枢神经系统的病变或功能障碍或短暂的脏器损伤所致的疼痛”,而其中去除“短暂的脏器损伤”一条即为神经病理性疼痛这一亚型。2001年,神经病理性疼痛重新简化定义为“来自外周或中枢神经系统的病变或功能紊乱所引起的疼痛”。 最近,国际疼痛学会(IASP)神经病理性疼痛学组对神经病理性疼痛疾病进行了重新定义:“神经病理性疼痛是由躯体感觉神经系统的损伤和疾病而直接造成的疼痛。” 一、神经病理性疼痛的病因 神经病理性疼痛原因众多,包括从物理损伤到代谢性的复合性神经病变。它与临床症状之间关系复杂,大多数患者存在神经损伤时并无病理性疼痛,少部分患者却会在发生中枢或者外周神经损伤后出现极为严重的疼痛,并且长期存在。神经

病理性疼痛可因神经系统受无伤害的或有伤害的刺激及许多疾病所诱发,包括:①末梢或中枢神经系统损伤,如神经受压,截肢,碾碎伤及脊髓损伤;②带状疱疹感染后或有关HIV(human immunodeficiency virus人免疫缺陷病毒)的神经疼痛;③神经受压,如肿瘤压迫,腕管综合征;④代谢紊乱,如糖尿病性神经痛或尿毒症所致;⑤缺血,如血管梗死,脑卒中。神经病理性疼痛是由一组病因和表现不尽相同的疾病混合形成。表1-1为神经病理性疼痛的常见原因;表1-2为常见的导致神经病理性疼痛的一些病症。目前对于神经损伤后神经病理性疼痛个体敏感性的认识还不够,很难预测何种神经损伤的患者会发生异常的神经病理性疼痛。因此也无法清楚解释为何临床症状相似的患者,其疼痛程度和性质却各有差异。 二、神经病理性疼痛的分类 不论病因和病灶局部解剖如何,许多患者神经病理性疼痛的临床表现极为相似,主要的特征有:①继续存在的自发性疼痛;②疼痛出现于感觉神经病灶所破坏的区域;③阈下(温柔)刺激引起疼痛;④呈高兴奋性,对超阈刺激反应增强;⑤可有牵涉痛和刺激停止后持久

常见SD大鼠神经病理性疼痛模型研究

常见SD大鼠神经病理性疼痛模型研究 本文旨在总结常见SD大鼠神经病理性疼痛模型优缺点,为NP研究者提供模型选择参考。目前主流NP模型主要可分CCI、SNI、SNL、CCD模型四大类。四大类根据不同疾病的研究需要分不同小类,具体文中细述。 Abstract:This article aims to summarize the advantages and disadvantages of the common neuropathic pain model of SD rats and to provide a reference for NP researchers to choose the model.The current mainstream NP model can be divided into CCI,SNI,SNL,CCD model four categories.Four major categories according to different diseases need to be divided into different sub-categories,specific details of the article. Key words:NP;CCI;SNI;SNL;CCD 2011年国际疼痛研究学会对神经病理性疼痛定义:神经病理性疼痛是由于躯体感觉系统的损伤或疾病所引起的疼痛[1]。这病变原因可是创伤、压迫、感染、肿瘤、药物毒性或自身免疫性疾病等。SD大鼠坐骨神经病理性疼痛模型主要有CCI、SNI、SNL、CCD四大类,CCI衍生出bCCI、iCCI、分级坐骨神经缩窄模型,SNI衍生出mSNI,与SNL类似有pSNL和L5 VRT,CCD模型暂只有一种。 1 NP模型分类 1.1 CCI 慢性坐骨神经缩窄性损伤CCI模型[2]:备皮暴露神经,松扎坐骨神经主干4处,逐层缝合。成功标志:术后大鼠跛行,足呈轻度外翻状,出现舔舐、悬空等痛行为学表现,并呈现持续的疼痛状态。参考Bennett的CCI造模的文献约20篇,此处不一一列举。CCI在发展过程中衍生出bCCI、iCCI以及分级坐骨神經缩窄模型。 1.1.1 bCCI 薛照静等[3]与CCI模型不同的是双侧均需结扎。 1.1.2 iCCI 林露等[4]结扎坐骨神经前,用多孔胶片包裹结扎部位神经。 1.1.3分级坐骨神经缩窄模型陈晔凌等[5]大鼠分C、N0、N1、N2和N4组,参考Grace PM[6]方法。麻醉消毒后,暴露神经,距神经主干上端约8 mm环绕打疏松的、恰恰能沿神经上下滑动的单结。按组别排列N0、N1、N2和N4组对应着打0、1、2、4个互相间隔为1 mm的单结,再逐层缝合,在缝合过程中,根据单结个数在切口周围皮下对应置入5 mm 4、3、2、0段4-0铬制羊肠线,确保手术大腿羊肠线数量一致。余操作同CCI模型。 1.1.4 CCI、bCCI、iCCI 分级坐骨神经缩窄模型比较机理上,CCI类被认为结扎神经远侧端出现脱髓鞘病变,退化的Schwann细胞产生刺激神经的细胞因

神经病理性疼痛

神经病理性疼痛诊治专家共识 一、定义及分型 国际疼痛协会将神经病理性疼痛( neuropathic pain)定义为周围和(或)中枢神经系统、原发和(或)继发性损害、功能障碍或短暂性紊乱(tranaitory perturbation)引起的疼痛。以往中文名称有神经病理性疼痛、神经源性疼痛、神经性疼痛、神经病性疼痛等,为了确切反映以上定义并照顾中文语言习惯,建议将其统一称为“神经病理性疼痛”。而仅指周围神经痛如三叉神经痛、肋间神经痛、舌咽神经痛、坐骨神经痛等,也归属于神经病理性疼痛。神经病理性疼痛分为周围性和中枢性神经病理性疼痛。其常见类型见表1。 二、诊断 神经病理性疼痛的诊断主要依靠详细的病史询问、全面细致的体格检查,特别是包括感觉系统在内的神经系统检查以及必要的辅助检查。 神经病理性疼痛可分为自发性和(或)诱发性疼痛。自发性疼痛常被描述为持续的灼热感,但也可为间断的刺痛、撕裂样痛、触电样疼痛或表现为感觉迟钝(dysesthesias)、感觉异常(paraesthesias)。诱发性疼痛由机械、温度或化学的刺激所引发。痛觉过敏( hyperalgesia)是指对正常致痛刺激的痛觉反应增强。痛觉超敏( allodynia)是指由正常情况下不能引起疼痛的刺激所引起的疼痛感觉。 神经病理性疼痛其异常感觉区域应该符合神经解剖的分布,与确定的损伤部位一致。 对于疑似神经病理性疼痛,神经系统检查应该对感觉、运动和自主神经功能进行详细的检查,其中感觉神经功能的评估是十分重要的,建议最好进行量化分析。推荐使用视觉模拟量表(V AS)、数字分级量表(NRS)来测量持续性或阵发性神经病理性疼痛的程度。此外还可以应用McCill疼痛问卷( MPQ)、简式McGill疼痛问卷(SF-MPQ)等工具帮助评价疼痛的程度。由于神经病理性疼痛常伴有焦虑,影响睡眠、情绪、功能及生活质量,可选择相应的心理学量表如SF-36、Nottingham健康概况(Nottingham Health Profile,NHP)或生活质量(QOL)指数等进行检查。 神经病理性疼痛的病因较复杂,应选择性地进行一些实验室检查以明确病因,如血、尿、便常规;腩脊液常规及生化;血糖、肝肾功能检查以及微生物、免疫学检查、可能的毒物检测。必要时进行神经影像学检查(如CT及MRI检查)和皮肤神经活检。 神经电生理检查对神经病理性疼痛的诊断尤为重要,神经传导速度和体感诱发电位等常规的电生理检查,对证实、定位和量化中枢及周围感觉传导损害方面很有帮助。如电剌激三叉神经反射(瞬目反射和咬肌抑制反射)有助于鉴别经典三叉神经痈和继发性三叉神经痛。继发于神经病变、桥小脑角肿瘤和多发性硬化者常为异常。激光诱发电位( LEP)检查特别是延迟的LEP能较可靠的评估周围神经病、经典的和继发性三叉神经痛、脊髓空洞症、多发性硬化、Wallenberg综合征及脑梗死等疾病中伤害性感觉系统的损伤。正电子发射断层扫描技术(PET)和功能性磁共振(fMRI)可显示慢性自发性神经病理性疼痛时丘脑功能降低,而诱发性神经病理性疼痛时则丘脑、岛叶和躯体感觉区域的活动增加。它们对神经病理性疼痛机制的深入了解具有一定意义。 三、治疗 神经病理性疼痛首先应尽可能探明病因,进行有效的对因治疗。对于疼痛的治疗,应强调综合治疗包括药物治疗,针灸,理疗,心理治疗以及康复治疗等。首先选择无创治疗特别是药物治疗,结合神经阻滞等非药物治疗手段。必要时可进行其他微创或手术治疗,如神经毁损、神经减压、神经调制或功能神经外科治疗。 (一)药物治疗 充分利用循证医学证据,选择安全有效的药物。

2020周围神经病理性疼痛诊疗中国专家共识要点

2020周围神经病理性疼痛诊疗中国专家共识要点 神经病理性疼痛(NP)是由躯体感觉系统损伤或疾病导致的疼痛,分为周围神经病理性疼痛和中枢神经病理性疼痛,临床上周围神经病理性疼痛较常见。为规范周围神经病理性疼痛的诊断和治疗,中国医师协会疼痛科医师分会、国家临床重点专科·中日医院疼痛专科医联体和北京市疼痛治疗质量控制改进中心组织国内专家多次研讨,在参考借鉴国外最新指南、广泛收集临床证据的同时,结合临床经验和中国国情,制定了《周围神经病理性疼痛诊疗中国专家共识》。本文对周围神经病理性疼痛的药物治疗进行简要总结。 注:由于在临床实践中NP 病人存在独特性和差异性,未必完全与共识建议的情况一致,故医务人员在实际工作中可将本共识建议作为参考,根据病人个体情况进行独立判断和诊疗。 概述 国际疼痛学会(IASP)将神经病理性疼痛(NP)定义为:“由躯体感觉系统的损伤或者疾病而导致的疼痛”。基于损伤或者疾病的解剖位置可以分为周围神经病理性疼痛(pNP)和中枢神经病理性疼痛。周围神经病理性疼痛在临床中较常见,由周围神经损害而导致pNP 的常见病因及综合征见表1。

药物治疗 pNP 整体的治疗原则为:①早期干预、积极对因治疗;②有效缓解疼痛及伴随症状、恢复机体功能、提高生活质量、降低复发率、促进神经修复;③药物是最基础、最常用的治疗手段;④药物治疗效果不理想或疼痛控制不满意的病人可采取微创介入、神经调控、手术等治疗手段;⑤配合康复、心理、物理等多种手段,采取多模式综合治疗。 药物是pNP 目前主要治疗手段,应建立在保证睡眠、稳定情绪的基础上,并认真评估疼痛性质、治疗前后的症状体征和治疗反应。药物治疗的目的不仅要缓解疼痛,同时也要治疗抑郁、焦虑、睡眠障碍等共患病。停药应建立在有效、稳定治疗效果的基础上并采取逐步减量的方法。常用治疗药物见表2、3。

神经病理性疼痛发病机制研究进展.

神经病理性疼痛发病机制研究进展 袁维秀解放军总医院麻醉科解剖学病因神经病理性疼痛起源于神经系统的损伤,其本质是一种伤害感受,包括骨关节炎和炎性疼痛等。病因包括自身免疫性疾病(如多发性硬化)、代谢性疾病(如糖尿病性神经痛)、感染(如带状疱疹)、血管性疾病、创伤和肿瘤等。并非所有涉及伤害感受通路的损伤都能引起疼痛,单纯切断脊神经背根几乎不会引发持续性疼痛[1],但脊髓损伤确实有诱发疼痛的风险。Vireck等发现灵长类动物切断脊髓丘脑外侧束,仅损伤脊髓白质时不产生异常疼痛行为,而损伤脊髓灰质部分则产生疼痛[2]。脑干和丘脑损伤涉及伤害感受通路时可引起疼痛[3]。中枢神经系统疾病伴发的疼痛许多中枢神经系统疾病可伴有疼痛症状,表现为持续性疼痛或痛觉过敏,一些病人轻微的四肢温度降低即出现痛觉过敏现象。Mitchell 称之为“皮肤烧灼痛”的临床表现为:水肿、异常出汗、皮肤温度升高或降低,剧烈的自发性疼痛,不伴有明确神经损伤的称为“复杂性区域疼痛综合征(CRPS)1 型”,伴有神经损伤的称为CRPS2型。三叉神经痛是一种典型的神经病理性疼痛,表现为面部发作性剧烈疼痛,发作间歇期无或仅有轻微疼痛,轻触皮肤可诱发疼痛发作,其病因与神经根进入脑干部位的机械变形有关,神经根受压部位出现脱髓鞘现象。血管变异引起神经受压也是常见病因之一[4]。糖尿病性神经痛是一种典型的神经病理性疼痛,表现为双侧足趾的烧灼样痛。水痘病毒感染后激活带状疱疹病毒,后者侵犯脊髓背根神经节,该神经节支配区域皮肤出现持续性疼痛,即使切断支配该区域的c纤维疼痛依然存在。神经病理性疼痛动物模型自从制作大鼠坐骨神经松结扎模型后,有关神经病理性疼痛的研究取得了长足的进步。Chung等发明了脊神经切断大鼠模型(SNL),保留支配足趾的部分神经,记录相邻脊神经的传入冲动。糖尿病模型是通过注射连脲酶素,动物表现与人类神经痛相似。最近又发明了紫杉醇-长春新碱诱发的神经病理性疼痛模型。动物持续性疼痛的测定较为困难,大鼠后肢去神经支配后可出现自残行为,采用细胞内标记物神经元活性的增加,如脊髓背角即刻早期基因蛋白c-fos表达的增加,可用以评估持续性疼痛。功能性核磁成像(fMRI)和/或PET 成像技术将成为可能的测定手段。继发性痛觉过敏及中枢敏感化皮肤损伤后产生持续性疼痛和痛觉过敏,原发性痛觉过敏发生在组织损伤部位,部分由初级伤害性感受器调节,表现为热刺激的反应增强。继发性痛觉过敏发生在损伤周围的正常组织,表现为对机械刺激的反应增强,如轻触刺激诱发疼痛,与人体神经病理性疼痛的痛觉过敏相似,与中枢敏感化有关。有研究发现触痛来自 Aβ纤维出入冲动引发的中枢敏感化,而刺痛来源于对辣椒素不敏感的Aδ伤害感受器[5]。触觉纤维聚集在脊髓背角,该部位接受初级神经纤维的伤害性冲动传入。初级传入纤维的作用药理学研究发现初级传入纤维在神经病理性疼痛的形成过程中具有重要作用。例如,静脉?予AM1241,一种选择性大麻素受体(CB2)激动剂,可以逆转 SNL损伤后的机械和热痛觉过敏。由于CB2在CNS 不表达,其作用可能是通过外周机制[6]。反义寡核苷酸(6DNs)可直接拮抗Nav1.8,从而逆转机械性痛敏。Nav1.8 是一种河豚毒素拮抗钠通道,仅在初级传入小细胞上表达,即使神经损伤6-14d,应用6DNs 仍然有效,说明持续性外周神经冲动的传入参与了神经病理性疼痛的维持过程。神经损伤的局部会形成神经瘤,已经证实对机械、热和化学刺激产生的自发性和异常电位活动起源于创伤性神经瘤[7]。有报道SNL 大鼠L5 背根A 纤维出现自发性活动,这种自

神经病理性疼痛发病机制研究进展(一)

神经病理性疼痛发病机制研究进展(一) 解剖学病因 神经病理性疼痛起源于神经系统的损伤,其本质是一种伤害感受,包括骨关节炎和炎性疼痛等。病因包括自身免疫性疾病(如多发性硬化)、代谢性疾病(如糖尿病性神经痛)、感染(如带状疱疹)、血管性疾病、创伤和肿瘤等。 并非所有涉及伤害感受通路的损伤都能引起疼痛,单纯切断脊神经背根几乎不会引发持续性疼痛1],但脊髓损伤确实有诱发疼痛的风险。Vireck等发现灵长类动物切断脊髓丘脑外侧束,仅损伤脊髓白质时不产生异常疼痛行为,而损伤脊髓灰质部分则产生疼痛2]。脑干和丘脑损伤涉及伤害感受通路时可引起疼痛3]。 中枢神经系统疾病伴发的疼痛 许多中枢神经系统疾病可伴有疼痛症状,表现为持续性疼痛或痛觉过敏,一些病人轻微的四肢温度降低即出现痛觉过敏现象。Mitchell称之为“皮肤烧灼痛”的临床表现为:水肿、异常出汗、皮肤温度升高或降低,剧烈的自发性疼痛,不伴有明确神经损伤的称为“复杂性区域疼痛综合征(CRPS)1型”,伴有神经损伤的称为CRPS2型。 三叉神经痛是一种典型的神经病理性疼痛,表现为面部发作性剧烈疼痛,发作间歇期无或仅有轻微疼痛,轻触皮肤可诱发疼痛发作,其病因与神经根进入脑干部位的机械变形有关,神经根受压部位出现脱髓鞘现象。血管变异引起神经受压也是常见病因之一4]。 糖尿病性神经痛是一种典型的神经病理性疼痛,表现为双侧足趾的烧灼样痛。水痘病毒感染后激活带状疱疹病毒,后者侵犯脊髓背根神经节,该神经节支配区域皮肤出现持续性疼痛,即使切断支配该区域的c纤维疼痛依然存在。 神经病理性疼痛动物模型 自从制作大鼠坐骨神经松结扎模型后,有关神经病理性疼痛的研究取得了长足的进步。Chung等发明了脊神经切断大鼠模型(SNL),保留支配足趾的部分神经,记录相邻脊神经的传入冲动。糖尿病模型是通过注射连脲酶素,动物表现与人类神经痛相似。最近又发明了紫杉醇-长春新碱诱发的神经病理性疼痛模型。 动物持续性疼痛的测定较为困难,大鼠后肢去神经支配后可出现自残行为,采用细胞内标记物神经元活性的增加,如脊髓背角即刻早期基因蛋白c-fos表达的增加,可用以评估持续性疼痛。功能性核磁成像(fMRI)和/或PET成像技术将成为可能的测定手段。 继发性痛觉过敏及中枢敏感化 皮肤损伤后产生持续性疼痛和痛觉过敏,原发性痛觉过敏发生在组织损伤部位,部分由初级伤害性感受器调节,表现为热刺激的反应增强。继发性痛觉过敏发生在损伤周围的正常组织,表现为对机械刺激的反应增强,如轻触刺激诱发疼痛,与人体神经病理性疼痛的痛觉过敏相似,与中枢敏感化有关。有研究发现触痛来自Aβ纤维出入冲动引发的中枢敏感化,而刺痛来源于对辣椒素不敏感的Aδ伤害感受器5]。触觉纤维聚集在脊髓背角,该部位接受初级神经纤维的伤害性冲动传入。 初级传入纤维的作用 药理学研究发现初级传入纤维在神经病理性疼痛的形成过程中具有重要作用。例如,静脉给予AM1241,一种选择性大麻素受体(CB2)激动剂,可以逆转SNL损伤后的机械和热痛觉过敏。由于CB2在CNS不表达,其作用可能是通过外周机制6]。反义寡核苷酸(6DNs)可直接拮抗Nav1.8,从而逆转机械性痛敏。Nav1.8是一种河豚毒素拮抗钠通道,仅在初级传入小细胞上表达,即使神经损伤6-14d,应用6DNs仍然有效,说明持续性外周神经冲动的传入参与了神经病理性疼痛的维持过程。 神经损伤的局部会形成神经瘤,已经证实对机械、热和化学刺激产生的自发性和异常电位活动起源于创伤性神经瘤7]。

神经病理性疼痛的定义和病因

神经病理性疼痛的定义和病因 1994年国际疼痛学会定义神经源性疼痛为“起源于外周或中枢神经系统的病变或功能障碍或短暂的脏器损伤所致的疼痛”,而其中去除“短暂的脏器损伤”一条即为神经病理性疼痛这一亚型。2001年,神经病理性疼痛重新简化定义为“来自外周或中枢神经系统的病变或功能紊乱所引起的疼痛”。 一、神经病理性疼痛的病因 神经病理性疼痛原因众多,包括从物理损伤到代谢性的复合性神经病变。它与临床症状之间关系复杂,大多数患者存在神经损伤时并无病理性疼痛,少部分患者却会在发生中枢或者外周神经损伤后出现极为严重的疼痛,并且长期存在。神经病理性疼痛可因神经系统受无伤害的或有伤害的刺激及许多疾病所诱发,包括:①末梢或中枢神经系统损伤,如神经受压,截肢,碾碎伤及脊髓损伤;②带状疱疹感染后或有关HIV(human immunodeficiency virus人免疫缺陷病毒)的神经疼痛;③神经受压,如肿瘤压迫,腕管综合征;④代谢紊乱,如糖尿病性神经痛或尿毒症所致;⑤缺血,如血管梗死,脑卒中。神经病理性疼痛是由一组病因和表现不尽相同的疾病混合形成。表1-1为神经病理性疼痛的常见原因;表1-2为常见的导致神经病理性疼痛的一些病症。目前对于神经损伤后神经病理性疼痛个体敏感性的认识还不够,很难预测何种神经损伤的患者会发生异常的神经病理性疼痛。因此也无法清楚解释为何临床症状相似的患者,其疼痛程度和性质却各有差异。 表1-1 神经病理性疼痛的病因

表1-2 常见的引发神经病理性疼痛的相关病症 二、神经病理性疼痛的分类 不论病因和病灶局部解剖如何,许多患者神经病理性疼痛的临床表现极为相似,主要的特征有:①继续存在的自发性疼痛;②疼痛出现于感觉神经病灶所破坏的区域;③阈下(温柔)刺激引起疼痛;④呈高兴奋性,对超阈刺激反应增强; ⑤可有牵涉痛和刺激停止后持久存在的疼痛;⑥常包含交感神经活动。神经病理性疼痛常根据病因学诊断(如:糖尿病神经病变、带状疱疹后遗痛、创伤后神经痛)或神经病变的解剖学位置(中枢痛或外周神经痛)来分类。 按照机制方面更为详尽的分类目前还不可行。例如,外周神经损伤时,很大范围的神经支配区域会发生机械痛觉超敏,但目前尚不能指出精确全面的相关机制。目前有一部分动物模型和人类研究提出一些与之相关的或单独存在或共同起作用的可能病理生理学机制来解释此现象:①Aδ/C纤维相关的外周敏化作用; ②某些沉默伤害感受器的激活;③外周神经机械感受以及伤害感受传入神经之间的假突触传递;④Aβ纤维介导的脊髓背根神经功能抑制的缺失;⑤中枢敏化;

神经病理性疼痛的发病机制及其临床意义

神经病理性疼痛的发病机制及其临床意义 概述 疼痛是身体对正在进行或即将发生的组织损伤做出的警告,是机体的一种保护性机制。根据在2011年,美国一个医学研究所发布的报告指出:三分之一的美国人经历着慢性疼痛,这个比例比心脏病、癌症、糖尿病患者的总和还要多。在欧洲,慢性疼痛的发生率是25-30%。在所有慢性疼痛患者中,大概有五分之一的患者患有神经病理性疼痛。 以发病机制为基础的治疗原理 慢性疼痛患者,特别是神经病理性疼痛患者发病率如此之高,其主要原因是缺乏有效的治疗方法。对非神经病理痛患者疗效显著的基础药物,非甾体类抗炎药、阿片类药物在对神经病理性疼痛患者进行治疗时,只对少数人群起到作用而且疗效甚微,导致该结果的主要原因在于没有精确地了解神经病理性疼痛的发病机制。一般来说,针对发病机制而采用的疼痛治疗方法要明显优于仅针对病因的治疗。这也是为什么很多药物在临床前期实验中可以起到很好的疗效,而在临床应用时却收效甚微的原因。在过去的十年里,已有几篇文献综述分析了神经病理性疼痛的发病机制,其中大部分都是针对神经科学家的,然而,让临床医师理解其发病机制也相当重要,因为他们可以引导未来的研究方向,并指导临床实践。 生理学与分类 身体组织损伤后产生疼痛需要四个基本要素: 转导:伤害性感受器将伤害性刺激转化为伤害性信号。 传递:将伤害性信号从伤处沿神经纤维传递至中枢神经系统。 转变或重塑:在突触水平和中枢神经系统水平通过上行、下行或者局部易化和抑制的转变调节伤害性信号。 感知:整合认知和情感对伤害性信号的应答,是临床上疼痛的重要成分。 虽然可以将所有疼痛定义为同一概念,但这过于简单。实际上疼痛可以分为很多类型,且每种类型具有不同的神经生物学和病理生理学机制。最常见的是将疼痛分为两种主要类型:神经病理性疼痛和伤害感受性疼痛。这种分型极为重要,因为它不仅反映疼痛的病因,更能指导后续治疗。 伤害性疼痛又可被分为躯体性疼痛和内脏性疼痛。由于伤害感受器在躯体组织分布较多,因此慢性躯体疼痛一般很容易定位,经常由于退行性变所致(如关节炎)。相反,内脏则对传统的疼痛刺激(如切割、烧灼)不敏感,但对缺血、炎症、梗阻等非常敏感。 神经病理性疼痛是指躯体感觉系统的损伤或功能障碍所引起的疼痛。在此类疼痛中,组织损伤直接影响神经系统,导致绕过转导的异位放电的发生。 情感与生理

神经病理性疼痛诊疗专家共识(全文)

神经病理性疼痛诊疗专家共识(全文) 一、定义及分类 国际疼痛学会(International Association for theStudy of Pain,IASP)于1994年将神经病理性疼痛(Neuropathic Pain,NP)定义为:“由神经系统的原发损害或功能障碍所引发或导致的疼痛 (Pain initiated or caused by a primary lesion or dysfunction in the nervous system)。2008年,IASP神经病理性疼痛特别兴趣小组(NeuPSIG)将该定义更新为:“由躯体感觉系统的损害或疾病导致的疼痛” (neuropathic pain is defined as pain caused by a lesion ordisease o f the somatosensory system)。 新定义发生了如下重要变化:①用“损害”或“疾病”取代了“功能障碍”。 ②用“躯体感觉系统”取代了“神经系统”,使其定位更加明确。 以往中文名称有神经源性疼痛、神经性疼痛、神经病性疼痛等,为了确切反映以上定义并兼顾中文语言习惯,建议将其统一称为“神经病理性疼痛”。神经病理性疼痛分为周围性和中枢性两种类型,不同类型的疼痛具有相似或共同的发病机制。常见的神经病理性疼痛类型见表1。 表1 神经病理性疼痛的常见类型

以上表内疾病的定义和分类并非毫无争议,例如,交感相关性疼痛如复杂性区域疼痛综合征I型(CRPS-I)、纤维肌痛症(FMS)、内脏痛等,按新定义不属于神经病理性疼痛范畴,但在临床上仍然参照神经病理性疼痛来治疗。 二、流行病学和疾病负担 NeuPSIG认为神经病理性疼痛患病率约为3.3%~8.2%。另一项来自欧洲的研究资料显示,一般人群的神经病理性疼痛患病率高达8.0%。以此数据推算,我国目前神经病理性疼痛的患者约有9000万。尽管国内尚无针对神经病理性疼痛患者生存质量的系统性研究数据,但神经病理性疼痛对患者的生活质量的影响是显而易见的。长期疼痛不但会影响患者的睡眠、工作和生活能力,还会增加抑郁、焦虑等情感障碍的发病率。有研究表明:带状疱疹后神经痛患者的生活质量得分约为正常人群的1/2。 三、病因 神经病理性疼痛的产生有很多原因,包括从物理、化学损伤到代谢性复合性神经病变。 尽管患者的临床症状相似,但其病因却各不相同。外伤、代谢紊乱、感染、中毒、血管病变、营养障碍、肿瘤、神经压迫、免疫与遗传等多种

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