慢性内脏痛敏及针刺缓解内脏痛的神经生物学机制

作     者：祁德波 

作者单位：复旦大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李为民

授予年度：2011年

学科分类：1005[医学-中医学] 100512[医学-针灸推拿学] 10[医学] 

主      题：针刺镇痛 中枢敏化 NR1受体 c-Fos蛋白 免疫组化 腹部撤回反射(AWR) 慢性内脏痛敏 脊髓背角 肠易激综合征(IBS) 延髓头端腹内侧核(RVM) 大鼠 

摘      要：虽然现代医学科学有了长足进展,慢性疼痛仍然是临床医生深感棘手的一个挑战。慢性痛严重影响病人的生活质量,慢性痛的治疗疗效并不令人满意,而且费用高昂,这消耗了大量医疗和社会资源。慢性内脏痛是肠道功能紊乱疾病(如肠易激综合征,非心源性胸痛,慢性消化不良等),以及盆腔器官功能紊乱疾病(如慢性间质性膀胱炎等)的主要症状之一。肠道和盆腔器官功能紊乱疾病缺乏解剖结构、感染、代谢等指标异常,疼痛弥散无固定位点并易与内脏器官实质疾病相互混淆。 在胃肠道功能紊乱疾病之中,IBS病人所占比例最大,发病率大约为18-20%。其症状主要有：腹痛,腹胀,便秘和/或腹泻。与之相似,大约15%的女性受到慢性盆腔痛的困扰[1]。肠道和盆腔器官功能紊乱疾病主要特点是下腹痛。这里有多种原因可能导致这些功能紊乱的疾病发生,如持续精神压力、有内脏器官感染和炎症病史、遗传背景、早期的负性事件(如虐待、创伤以及疼痛等)等。 近年来对IBS发病机制的研究显示,在直肠气囊充气试验中,IBS患者以及IBS模型动物痛阈明显低于对照组,即内脏痛敏现象,而内脏痛敏可能是IBS病人慢性腹痛和不适的主要机制之一。一般认为,内脏痛敏可能与内脏传入神经和神经中枢出现了敏化(sensitization)现象有关。对动物和人的研究表明,以下三个中枢机制可能参与内脏痛敏的调制：1)脑内神经中枢对内脏感觉传导的易化作用;2)连续内脏传入信息刺激下所致脊髓感觉中枢处于敏化状态;3)来自于髓上中枢对脊髓或内脏器官感觉传输的易化调节。 脊髓是痛觉信号进入中枢后的第一级整合中枢,是痛觉信息传人的中继站,既能直接调制痛觉,又能接受脊髓上中枢的下行调节信号,是疼痛刺激调节的关键部位。大量研究显示,脊髓背角很多递质、受体、细胞因子在痛觉过敏形成的外周和中枢机制中起着关键作用,这包括5-HT、P物质、降钙素基因相关肽(CGRP),也包括NMDA受体。 延髓头端腹内侧核(RVM)是脊髓上神经中枢对内脏伤害刺激进行下行调制的共同通路。RVM对内脏痛具有双重调节作用：抑制和易化伤害输入。根据大量研究成果,Porreca等提出假设,RVM对于疼痛信息的下行调节功能紊乱,可能是疼痛感觉异常如IBS,纤维肌痛和神经性疼痛的重要原因,而RVM中谷氨酸递质及其受体,特别是NMDA受体,在内脏痛敏的调节中发挥了重要作用 针刺镇痛是祖国医学的瑰宝之一,具有疗效确切,毒副作用少,经济简单等优点。国内外大量临床和基础研究表明,针刺治疗各类疼痛包括内脏痛具有显著镇痛作用。一般认为,由脊髓上多个神经中枢,如RVM、PAG、杏仁核、扣带回等组成的下行痛觉调制系统,对脊髓背角疼痛信息的传导有着强大的抑制作用,而针刺可能是激活下行痛觉调制系统而发挥其镇痛效应的。Al-Chaer于2001年报道了一种能够模拟临床IBS的大鼠模型。我们在成功复制了该IBS模型大鼠后,观察了电针对肠易激综合征的治疗作用,结果发现电针能明显缓解模型大鼠慢性内脏痛敏,并发现电针对IBS大鼠慢性内脏痛敏的治疗效应,可能是通过中枢NMDA受体发挥作用的。然而目前对于针刺治疗缓解IBS模型大鼠慢性内脏痛敏作用的机制研究,还有待于进一步的开展。 鉴于慢性内脏痛的形成和发展与脊髓和RVM的谷氨酸递质受体系统有着密切的联系,电针能明显缓解模型大鼠慢性内脏痛敏,并发现电针对慢性内脏痛敏的治疗效应可能是通过中枢NMDA受体发挥作用的,本研究选择了脊髓背角和RVM中c-Fos和NR1受体为研究对象,运用免疫组化方法,观察和分析IBS大鼠脊髓背角和RVM中内脏反应神经元的兴奋性在针刺治疗前后的改变,以及二者中NR1受体在针刺缓解IBS模型大鼠慢性内脏痛敏中的参与机制。 方法 1.建立IBS大鼠模型 参照Al-Chaer等报道的大鼠IBS模型和我们研究小组的改进,采用新生9天SD幼鼠分为两组,第一组通过结直肠机械扩张刺激制作IBS慢性内脏痛敏模型,持续两周;另一组仅轻柔肛周皮肤作为对照。 ***模型大鼠行为学评估 饲养至6～8周后,分别通过测定模型大鼠腹部撤回反射(abdominal withdrawal reflex, AWR)和痛阈压力值(pain threshold pressure, PTP),对模型进行综合评估。 3.对IBS模型大鼠进行电针治疗并用行为学评估治疗结果 随机将IBS模型大鼠分为三组：模型组(M)、模型加电针组(EA)和模型加假电针组(SEA)。模型组不做任何治疗,电针组穴位取双侧“足三里和“上巨虚,连续隔日治疗四次,假电针不通电,余与电针组同。再次通过行为学评估电针治疗结果。 4.固定和冰冻切片的制备 大鼠在5%戊巴比妥麻醉下,用4%多聚甲醛约灌注30 min,取出延髓和脊