神经病理性疼痛形成过程中脊髓背角相关基因及研究

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1、神经病理性疼痛形成过程中脊髓背角相关基因的研究中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院麻醉科100730刘国凯罗爱伦黄宇光背景：神经病理性疼痛是医学领域的挑战性研究课题，目前发病机制不清,尚缺乏有效的治疗措施；因此寻求新的药物显得非常迫切；而对其发病机理的研究是寻找药物作用靶点的基础。脊髓背角神经元在疼痛的感知和传递中发挥重要作用；脊髓背角神经元接受外周感觉神经的传入，然后将这些信息再传递到大脑，并接受和整和从大脑传来的下行控制信号。许多对疼痛传递有重要作用的分子位于脊髓背角；外周神经损伤引起中枢敏化的原因可能是脊髓背角生物化学特

2、性发生了改变。目前研究显示外周神经损伤引起初级感觉神经原（DRG）的基因表达发生改变，但是对脊髓背角基因调控方面的研究却很少。因此研究外周神经损伤后脊髓背角基因表达的变化对探索神经病理性疼痛的机制非常重要。目的：研究神经病理性疼痛形成过程中脊髓背角基因表达的改变，从基因的角度探索其发病机理，为进一步的药物治疗提供基础。方法：二级健康SD大鼠60只，六周龄、雄性、体重160-200克；随机分为四组：组D假手术组(n=30),仅暴露坐骨神经不结扎；其他三组为CCI模型组：组A组（术后3天组）(n=10)；组B（术后7天组）（n=10）；

3、组C(术后14天组)(n=10)。通过检测热痛敏和机械异常痛敏等指标确认模型建立成功。手术后3天、7天和14天分别取模型和假手术组大鼠脊髓背角（L4-6），立即存入液氮；随后提取mRNA、经纯化、荧光标记、杂交与清洗、芯片扫描、芯片图像的采集与数据分析，检测模型组与假手术组脊髓背角的基因差异表达>2.0或小于0.5倍，认为有显著性差异；最后经qRT-PCR验证，得到相应上调或下调的基因。结果：①手术后3、7和14天脊髓背角存在许多上调或下调基因，分别为31、93和101个；②手术后3天胰岛素生长因子结合蛋白、FGF-4等基因上调；③

4、手术后7天CB1受体、P38MAPK、蛋白磷脂酶1A、NMDA2B、NMDA2C、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-10、IL-1受体拮抗基因、少突细胞转录因子、GFAP、电压依赖性Na+离子亚单位1β、P2X4、P2X6、contactin上调；P2Y6等下调；④手术后14天CB1受体、P38MAPK、MAKP6、MAPK8、蛋白磷脂酶1A、L型电压依赖性Ca2+通道α1E和α1C、L型电压依赖性Ca2+通道α2δ亚单位、电压依赖性Na+通道、AMPA5、NMBA2B、NMDA2C、P2X4、P2X6上调；Stat3、P2Y6

5、、电压依赖性K+离子通道亚单位等下调；⑤采用realtimeRT-PCR法，选择脊髓背角有差异表达的8个基因进行了验证，其结果与芯片结果相符较好。结论：①神经病理性疼痛形成过程中脊髓背角的生化特性发生很大变化，大量基因发生上调或下调变化，其中涉及离子通道、信号转导、细胞因子等基因，为理解疼痛的机理和进一步的治疗奠定了基础；②脊髓背角电压依赖性Na+、Ca2+和K+通道；信号转导分子P38MAPK、MAPK；NMDA、AMPA受体；IL-1、IL-6、IL-2和IL-10；P2X4、P2X6和P2Y6受体等发生上调或下调，预示其在神经

6、病理性疼痛的形成和维持期可能均发挥重要的作用；③外周神经损伤后PKA、PKC、MAPK多个信号转导通路活化，对维持疼痛可能起重要作用。④采用realtimeRT-PCR法，选择脊髓背角有差异表达的8个基因进行了验证，其结果与芯片结果相符较好。关键词：脊髓背角；基因芯片；神经损伤；离子通道；受体；信号转导；细胞因子；慢性压迫损伤。