运动镇痛效应的丘脑调控作用及5-HT1A受体机制研究

作     者：卢雅梦 

作者单位：延安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：雷静

授予年度：2023年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071006[理学-神经生物学] 

主      题：跑台运动 痛觉内源性调控 丘脑 5-HT1A受体 

摘      要：运动疗法是临床实践中对各类急慢性疼痛进行治疗和管理的有效手段,一定时长和强度的运动干预能够产生痛觉感受的继发性变化。然而,有关不同时间与不同强度组合的运动对健康机体痛觉内源性调控作用的影响及其性别差异的机制尚不清楚。本课题组前期研究发现,丘脑MD核团和VM核团作为丘脑“伤害性反应辨别器能够分辨外周Aδ和C-纤维的伤害性传入,并分别介导伤害性机械性刺激引起的下行易化和热刺激诱发的下行抑制作用。因此,本研究将使用不同强度和不同时间组合的跑台运动,通过其对大鼠机械/热刺激缩足反射的影响,探究不同强度和不同时间组合的运动处方对丘脑介导的痛觉内源性下行调控作用的影响,以及丘脑内5-羟色胺能受体在运动镇痛效应中的角色。研究目的:1.探究不同运动强度与不同运动时间组合的跑台运动对雄性大鼠痛觉内源性调控作用的影响;2.探究不同运动强度与不同运动时间组合的跑台运动对雌性大鼠痛觉内源性调控作用的影响;3.探究跑台运动对健康大鼠痛觉内源性调控作用影响的丘脑VM核团内5-羟色胺1A受体机制。研究方法:本研究纳入总计104只雄性与80只雌性Sprague-Dawley大鼠,对其按照跑台运动的时间和速度组合进行随机分组。在第一阶段中,对大鼠进行连续6周的跑台运动干预,在运动前和每周运动后进行行为学指标测试。在第二阶段中,采用脑内微量注射的方式对雄性大鼠进行丘脑VM核团注射模型的建立,并在建模后进行连续5天的运动干预和行为学测试。具体方法如下:1.行为学测试:大鼠运动前以及运动后1～6周每周一次进行双侧后肢机械刺激缩足反射阈值(Paw withdrawal mechanical threshold,PWMT)和热刺激缩足反射潜伏期(Paw withdrawal thermal latency,PWTL)测试。2.跑台运动:大鼠随机分为9组,在跑步机上0坡度以15cm/s,25cm/s或35cm/s的速度每天运动15min,30min或45min,每周连续运动五天,持续六周。3.脑内微量注射:大鼠以35cm/s-30min的强度时间连续跑台运动5天,每天在进行跑台运动前1h,丘脑双侧VM核团内分别微量注射0.5μl 0.5nmol和1.5nmol 5-HT1A受体拮抗剂WAY-100635,观察健康大鼠(性别)运动前、后机械缩足阈值与热刺激缩足潜伏期变化。研究结果:1.雌性大鼠在15cm/s-45min及25cm/s-45min的强度时间组合下,运动2周后;25cm/s-30min的强度时间组合下运动3周后;35cm/s-30min及35cm/s-45min的强度时间组合下运动1周后,双侧后肢机械缩足反射阈值显著升高,热缩足反射潜伏期显著延长(P0.05)。35cm/s-15min组大鼠运动3周后,只出现了机械缩足反射阈值的显著升高(P0.05)。2.雄性大鼠在15cm/s-30min,15cm/s-45min,25cm/s-30min,25cm/s-45min,35cm/s-15min的强度时间组合下运动1周后;25cm/s-15min及35cm/s-30min组大鼠运动3周后,双侧后肢机械缩足反射阈值显著升高,热缩足反射潜伏期显著延长(P0.05)。3.双侧VM核团微量注射不同剂量的5-HT1A受体拮抗剂WAY-100635能够剂量依赖性的抑制35cm/s-30min时间-强度组合的跑台运动引起的健康大鼠双侧后肢热缩足反射潜伏期延长现象(P0.05)。研究结论:1.一定强度和时长的运动能够减弱健康个体痛觉内源性下行易化作用,增强健康个体痛觉内源性下行抑制作用,从而发挥运动镇痛作用。2.运动强度一定的情况下,运动对痛觉内源性调控作用的影响随着运动时间的延长增强。3.运动时间一定的情况下,运动对痛觉内源性调控作用的影响随着运动强度的增加增强。4.运动对健康个体痛觉内源性调控的影响具有性别差异,相同强度和时长的运动在雄性大鼠更容易产生对痛觉内源性调控的影响。5.丘脑VM核团5-HT1A受体参与运动诱发的痛觉下行抑制作用增强现象。