神经损伤引发实验大鼠痛觉及初级感觉神经元的电生理变化

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1、神经损伤引发实验大鼠痛觉及初级感觉神经元的电生理变化【关键词】慢性压迫性神经损伤；热痛敏；异位自发放电；阈强度　　疼痛在正常生理状况下,对机体有一定的保护作用，使机体在遭遇损伤性刺激时及时避开。疼痛又是很多疾病的共同表现,炎症、神经损伤、肿瘤、糖尿病等均可引起疼痛。目前,人们对疼痛产生机制的研究给予了越来越多的关注。本文用慢性压迫性神经损伤(ChronicConstrictionInjury,CCI)的痛觉模型，观察了大鼠在神经损伤后的痛觉行为改变，并且在体、胞内记录了初级感觉神经元的电生理特性，以探讨疼痛的成因，该方法能准确、直观地反映神经元

2、的功能状态，国内文献报道很少。　　1材料与方法　　1.1慢性痛动物模型的建立本研究的实验动物为SpragueDag/kg经腹腔注射麻醉大鼠，依据(BentandXie1988)CCI模型的制作方法［1］，在大鼠左侧大腿中部暴露坐骨神经,以40#铬制羊肠线疏松结扎坐骨神经，力度以下肢肌肉出现轻微抖动为准,共结扎4次，结扎点之间相距1mm。结扎后逐层缝合肌肉和皮肤，术后给予青霉素预防感染。　　1.2热痛过敏的行为学测试将CCI大鼠(在术后4d~20d内)放在热痛刺激仪的玻璃铝合金架上,待大鼠安静后，用同一强度的伤害性热源分别聚焦大鼠的左右两侧

3、足后跟，记录两腿回避收缩的潜伏期(clain~15min，取平均值。　　1.3电生理记录(electrophysiologicalrecord)方法在CCI模型鼠(在术后4d~20d内)和对照鼠（假手术鼠）的DRG(dorsalrootganglion)神经元上进行在体电生理记录。大鼠在戊巴比妥钠腹腔麻醉后,以电热毯维持体温在(37±1)℃。首先游离出一段靠近损伤区中枢端的坐骨神经,以备安装刺激电极进行轴突刺激，以测定神经元的传导速度。之后手术暴露L4或L5神经节。用双脊髓钳把拟记录的脊髓段牢固地固定在大鼠的定位仪上，在解剖显微镜下用钟表镊除掉

4、部分神经节的神经外膜及神经束膜，使神经元突显在显微镜视野下。神经节用温度接近37℃的生理盐水浸润。微电极电阻在20MΩ~40MΩ,内充3m的KCl溶液,电极银丝(包括记录电极和参考电极)预先经AgCl泛极化处理。微电极由推进器脉动向前移动，推进器步长设置为3μm,电极插入神经元后，其膜电位信号经微电极放大器（MEZ8201,NihonKohdencorporation）并联输入示波器和BL420生物信号处理硬件系统,经BL420系统软件呈现在计算机显示屏上。神经元稳定2min后,进行以下一系列操作：一，给以阶梯式递增的胞内去极化电流刺激,

5、电流幅度：0.1nA~6nA，波宽：200ms，频率：0.1Hz。找出激发神经元动作电位（actionpotential,AP）的阈强度(rheobase),阈强度指诱发AP所需的最小胞内刺激电流强度。二，给坐骨神经以不同强度的电压刺激,经轴突激发神经元产生动作电位。电压幅度1V~50V，波宽：0.01ms，频率：0.1Hz。记录信号经3kHz高频滤波,可储存于计算机中,用于实验后的统计与分析。实验结束后对所记录的DRG神经元进行统计分析,根据动作电位波型,AP峰的持续时间(APD,durationofAP,ms)和传导速度（conductio

6、nvelocity，CV，m/s）将DRG神经元分为Aβ、Aδ和C三类。本文对于静息膜电位(restmembranepotential,Vm)－45mV以下,动作电位幅度>60mVAβ和Aδ类神经元留用，而C类小神经元静息膜电位在－40mV以下,动作电位幅度>50mV时留用。对留用的神经元进行以下几方面的分析和测量：测量神经元的静息膜电位；观察神经元静息膜电位时有无自发放电；对动作电位的几个参数进行测定，包括:a，APD：AP峰高的中点部位之间的时间距离,又称半峰宽；b，AP峰的幅度（APamplitude，mV）：指A

7、P峰顶和基线（即VR水平）之间的电位差；c，超极化后电位（AHP）幅度（AHPamplitude：AHPA，mV）指AHP谷底和基线（即VR水平）之间的电位差；d,AHP的持续时间（AHPduration：AHPD，ms）:AHP峰高的中点部位之间的时程,又称AHP的半峰宽。　　1.4实验数据的处理和统计学分析资料的处理和统计分析用BL420生物信号处理软件,MicrosoftExcel,SPSS统计软件。所有实验数据以means±SD来表示，n指所测定的神经元的数目。用Student's双尾ttest检验进行统计分析。P<0.05被

8、定义为有统计学差异(α介值为0.05)。　　2结果　　2.1CCI大鼠在神经损伤后表现出热痛敏行为图1示CCI大鼠术后3d、5d、7d、9d的热痛敏行