脑CXCL1-CXCR2参与针刺改善AIA大鼠炎性痛的作用和机制研究

作     者：李艳伟 

作者单位：天津中医药大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭义;王慎军;徐枝芳

授予年度：2021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 CXCL1 CXCR2 大脑初级体感皮层区SI 阿片肽受体 作用机制 

摘      要：目的:本研究基于团队前期稳定、可重复的针刺镇痛效应平台,探究针刺上调血液中趋化因子CXCL1（The chemokine（C-X-C motif）ligand 1,趋化因子CXC配体1）是否作用于脑发挥镇痛作用,并阐明脑中趋化因子CXCL1及其受体CXCR2（The chemokine（CX-C motif）receptor 2,趋化因子CXC受体2）参与针刺镇痛的作用机制,为针刺镇痛提供科学依据,推动针刺镇痛的临床应用。方法:1.AIA（Adjuvant Induced Arthritis,佐剂性关节炎）小鼠血清CXCL1作用部位的实验研究:利用小动物活体成像技术,以AIA小鼠为研究对象,采用染料AF750标记CXCL1重组蛋白,尾静脉注射模拟针刺升高血液CXCL1,采用小动物活体成像技术,进一步动态验证血液中CXCL1升高后是否富集于脑。2.针刺对脑中CXCL1蛋白和基因含量的影响:以手针针刺AIA大鼠双侧足三里穴为针刺镇痛效应平台,主要效应指标为测量大鼠造模侧（右侧）足底热辐射痛阈值,在针刺第7天后取脑组织:包括SI（the primary somatosensory cortex,大脑初级体感皮层区）、mPFC（medial prefrontal cortex,内侧前额叶皮质,一种大脑皮层结构,包括ACC（anterior cingulate cortex,前扣带回）,PrLC（prelimbic cortex,边缘前皮质）,ILC（infralimbic cortex,缘下回））,NAc（nucleus accumbens,伏隔核）,PAG（periaqueductal gray,中脑导水管周围灰质）,AMY（Amygdala,杏仁核）以及RVM（rostral ventromedial medulla,延髓头端腹内侧区）,采用ELISA方法检测各核团CXCL1蛋白含量的变化,采用免疫荧光染色的方法检测各核团CXCL1阳性细胞,采用RT-q PCR方法检测SI脑区中CXCL1 mRNA表达量的变化。3.SI脑区中CXCL1-CXCR2参与针刺镇痛的作用机制研究:通过ELISA技术检测SI脑区中CXCR2蛋白含量的变化,采用RT-q PCR方法检测SI脑区中CXCR2、阿片肽受体MOR（μ-Opioid receptor）、KOR（κ-Opioid receptor）、以及DOR（δ-Opioid receptor）mRNA表达量的变化,为明确在SI脑区中表达CXCR2的细胞,分别采用多重免疫荧光染色方法进行CXCR2+Neu N+DAPI、CXCR2+GFAP+DAPI共染,其中Neu N为神经元细胞标记物、GFAP为星型胶质细胞标记物。结果:实验一:验证了AIA小鼠血清CXCL1可通过血脑屏障到达脑。小动物活体成像结果:进一步验证了AF750标记的血液中升高的CXCL1重组蛋白可通过血脑屏障入脑。实验二:针刺AIA大鼠可升高SI脑区中CXCL1的蛋白含量1.复制针刺镇痛效应平台:造模后24h,模型组、针刺组大鼠痛阈值均低于盐水组（P0.01）,提示造模成功;针刺第3天至第7天,针刺组大鼠痛阈值均高于模型组（P0.01）;提示针刺可改善AIA大鼠炎性痛。2.多个脑区ELISA蛋白检测结果,与模型组相比,SI脑区针刺组CXCL1蛋白含量升高（P0.01）,mPFC、NAc、AMY、PAG、RVM脑区针刺组CXCL1蛋白含量均未见明显变化（P0.05）,表明针刺可上调SI脑区中CXCL1蛋白含量。3.大脑皮层SI脑区中CXCL1的阳性细胞百分比:免疫荧光结果显示,SI脑区中CXCL1为细胞浆膜表达,提示SI脑区的神经细胞具有产生CXCL1能力。免疫荧光半定量结果显示,与模型组相比,针刺组SI脑区CXCL1阳性细胞百分比未见统计学差异（P0.05）。结合针刺可上调SI脑区中CXCL1蛋白含量的结果,推测针刺升高SI脑区中的CXCL1可能来自于血液循环。4.SI脑区中CXCL1 mRNA表达量的变化:与模型组比,针刺组CXCL1 mRNA表达量未见统计学差异（P0.05）,进一步验证了针刺升高SI脑区中的CXCL1来自血液循环。实验三:针刺升高SI脑区中的CXCL1可能通过上调神经元CXCR2受体,刺激神经元表达阿片肽受体发挥镇痛效应1.针刺对SI脑区中CXCR2蛋白的影响:与盐水组相比,模型组CXCR2蛋白含量有升高趋势（P=0.085）,针刺组CXCR2蛋白含量升高（P0.01）;与AIA模型组比,针刺组CXCR2蛋白含量升高（P0.05）;表明针刺可上调SI脑区中CXCR2的蛋白含量。2.针刺对SI脑区中CXCR2 mRNA表达量的影响:与盐水组相比,模型组CXCR2mRNA（P0.05）、针刺组CXCR2 mRNA（P0.01）表达量均升高;与模型组比,针刺组CXCR2 mRNA表达量升高（P0.01）;提示针刺可上调SI脑区中CXCR2的mRNA表达量。3.SI脑区中CXCR2的表达细胞:CXCR2与神经元细胞（Neu N）有共染,与星形胶质细胞（GFAP）没有共染;提示SI脑区神经元细胞可表达CXCR2。4.针刺对SI脑区中MOR、KOR、DOR mRNA表达量的影响:与模型组相比,针刺组KOR mRNA表达量升高（P0.01）,针刺组MOR mRNA表达量升高（P0.05）,针刺组DOR mRNA表达量未见明显变化（P0.05）。提示针刺可上调AIA大鼠SI脑区中KOR、MOR的基因含量。结论:1.针刺可升高AIA大鼠SI脑区中CXCL1蛋白含量,且CXCL1主要来源于血液循环。2.针刺改善AIA大鼠炎性痛的作用机制可能与针刺上调SI脑区中神经元上CXCR2受体、促进神经元表达阿片肽受体有关,其机制尚需进一步探究。