代谢型谷氨酸受体5在大鼠颞下颌关节疼痛中的作用

李波，卢利，谭学新，刘纯义，易新，刘焱

（中国医科大学口腔医学院 1.口腔解剖生理教研室；2.口腔颌面外科，沈阳 110002）

颞下颌关节紊乱病（temporomandibular joint disorders，TMD）是一种常见病和多发病，涉及颞下颌关节和咀嚼肌系统，是具有相关临床问题的一组疾病的总称［1］。以关节疼痛、弹响和开口受限为主要临床症状，其中疼痛是多数TMD患者就诊的主要原因，但关于疼痛的病理生理机制尚未清楚［2］。

Ⅰ型代谢型谷氨酸受体5（metabtrophic glutamate receptor subtype 5，mGluR5）是谷氨酸受体的一种，近年研究表明其参与多种疼痛过程［3～6］。MPEP是一种特异性的mGluR5拮抗剂，可以特异性抑制mGluR5激活，而对Ⅰ型代谢型谷氨酸受体的其他亚型无抑制作用［7］。有学者研究证实MPEP可以缓解外周神经损伤造成的神经病理性疼痛［8，9］。本研究拟通过建立甲醛诱导的大鼠颞下颌关节疼痛模型，观察大鼠伤害性反应行为变化，探讨mGluR5在甲醛诱导的炎性疼痛中的作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物及主要仪器与试剂

成年雄性SD大鼠36只，体质量180～220 g，由中国医科大学实验动物中心提供。动物使用符合动物伦理委员会标准及要求。仪器包括：精密电子天平、普通电子天平（北京联动盈创科技发展公司）、721型可见分光光度仪（上海精科实业有限公司）；多聚甲醛和MPEP（美国Sigma公司）、戊巴比妥钠（上海易利生生物制剂）、5%甲醛注射液（37%甲醛原液与生理盐水混合配制而成）。

1.2 方法

1.2.1 分组：将大鼠编号，按照随机分配表随机分为6组，每组6只。分为：正常对照组（未作任何处理）、阴性对照组（生理盐水注射）、甲醛组（5%甲醛注射）、MPEP-1组［5%甲醛注射+MPEP（1 mmoL/L）注射］、MPEP-2组［5%甲醛注射+MPEP（2.5 mmoL/L）注射］、MPEP-3组［5%甲醛注射+MPEP（5 mmoL/L）注射］。每笼6只大鼠，在室温（23±1）℃环境内，自由进食，昼夜交替规律循环，饲养1周，然后置于30 cm×30 cm×30 cm一侧透明木箱内，玻璃对侧置摄像头记录动物的伤害性行为反应。实验在早8：30至晚5：00之间进行。

1.2.2 颞下颌关节腔内注射及大鼠伤害性行为观测：乙醚吸入麻醉下（剂量以能够完成颞下颌关节腔内注射即可），触摸颧弓后下方，在SD大鼠右侧颞下颌关节腔内用微量注射器吸入50 μL注射液，循颧弓后方立即进针，然后向前直至髁状突后外侧注射药物，针于原位停留1 s防止药物外渗。MPEP组分别于建模型前20 min注射1，2.5，5 mmoL/L MPEP 25 μL。药物注射后30 s动物立刻苏醒，回到测试空间。观察大鼠伤害性行为，包括退缩、摇头及刮擦头面部，记录刮擦头面部及缩头反应持续时间。连续观察60 min，每隔3 min计数动物的反应持续时间。所有测试均采用双盲法，即1人注射，另外1人观察动物的行为学变化。

1.2.3 大鼠颞下颌关节区Evan′s蓝结合血浆蛋白渗出量测定：动物在戊巴比妥钠麻醉下（40 mg/kg，ip）将 Evan′s蓝染料（0.1%，5 mg/kg）注入右侧股静脉，10 min后，用肝素+生理盐水灌注，切取关节组织，称重，贮存在-20℃冰箱备用。关节组织在丙酮和5%硫酸钠混合物（7∶3）室温下孵育过夜。孵育后样品以300 r/min离心10 min，用分光光度计在波长620 nm下分析染料存在的数量。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 甲醛诱导颞下颌关节疼痛大鼠的伤害性行为反应

结果可见，大鼠伤害性行为反应持续时间在正常组为（78.5±11.6）s，生理盐水组为（88.5 ±10.5）s，并未观察到大鼠退缩及将头转向注射侧，2组比较差异无统计学意义（P>0.05）。而在各实验组，动物缩头及转头持续时间明显高于正常组及生理盐水注射组。甲醛注射后，甲醛组大鼠表现为刮擦头面部及缩头反应，60 min内总的伤害性行为反应持续时间达（472.3±34.2）s，与正常组比较差异有统计学意义（P<0.05）。预先注射MPEP后动物的伤害性反应减少，呈剂量依赖性，MPEP-1、MPEP-2、MPEP-3 组伤害性行为反应持续时间分别为（462.4±14.3）s、（403.2±15.0）s、（184.1±27.0）s。与甲醛组比较，MPEP-1 组和MPEP-2组大鼠伤害性行为反应没有统计学差异（P>0.05），而MPEP-3组的伤害性行为反应明显低于甲醛组，差异有统计学意义（P<0.05）。

2.2 各组大鼠颞下颌关节血浆蛋白渗出量比较

结果可见，大鼠颞下颌关节内血浆渗出量正常对照组为（2.56±0.89）μg/g，生理盐水组为（2.61±0.43）μg/g，2组比较差异无统计学意义（P>0.05）。注射甲醛后，甲醛组大鼠颞下颌关节内血浆渗出量明显增加，为（20.32±2.12）μg/g，与正常对照组比较差异有统计学意义（P<0.001）。注射MPEP后大鼠颞下颌关节内血浆渗出量减少，MPEP-1组、MPEP-2组和 MPEP-3 组分别为（19.06±0.25）μg/g、（18.56±1.59）μg/g、（9.42±1.49）μg/g，与正常对照组比较，MPEP-1组、MPEP-2组和MPEP-3组血浆渗出量增加，差异有统计学意义（P<0.05）；MPEP-3组与模型组比较，血浆渗出量明显降低，差异有统计学意义（P<0.05）。

3 讨论

流行病学研究［10］表明，人群中5.3%存在颞下颌关节痛。TMD患者面部不适和疼痛反复发作，在头痛个体中，有14%～26%为TMD导致的疼痛。TMD已经成为慢性头痛和面部痛的原因之一。甲醛作为伤害性刺激因子，可引起急性疼痛。已广泛用于研究疼痛机制的行为学实验，可很好地模拟炎性痛［11］。本实验将甲醛注射液注入颞下颌关节腔内，造成关节局部刺激痛。本研究成功建立大鼠颞下颌关节疼痛模型，从而能够观察到动物明显出现刮擦头面部、缩头等伤害性行为反应。

甲醛致痛的典型特征是形成双相痛［12］。前5 min为第一相，20～60 min为第二相。第一相注射开始即产生，持续时间短，认为是由于甲醛注射本身刺激造成的，有时会由于动物尚未苏醒无法记录。本实验前5 min并未监测出明显的伤害性行为反应，认为可能是麻醉掩盖了第一相所致。因此本实验观察第二相反应变化。结果显示，注射生理盐水组与正常对照组之间无统计学差异（P>0.05）。注射甲醛后，大鼠伤害性行为反应持续时间明显高于正常对照组和生理盐水组（P<0.05），与将甲醛注射液注入口唇部研究结果相似［14］。在正常组及生理盐水注射组未观察到大鼠退缩及将头转向注射侧；实验组动物缩头及转头持续时间明显高于正常组及生理盐水注射组，这与临床上看到的口颌面疼痛患者经常将头转向患侧相似。

机体发生炎症时损伤部位出现局部血管扩张、血流增多、水肿和渗出等现象。将Evan′s蓝注入循环系统，使其与血浆蛋白结合，在炎症部位Evan′s蓝可随血浆渗出到皮下。本研究结果显示，注射甲醛后，甲醛组大鼠颞下颌关节内血浆渗出量明显增加，与正常对照组比较差异有统计学意义（P<0.001），说明甲醛注射液注入颞下颌关节腔内可造成关节局部刺激痛。与正常对照组比较，注射MPEP后大鼠颞下颌关节内血浆渗出量减少（P<0.05）；而与甲醛组比较，各MPEP组血浆渗出量明显降低（P<0.01）。认为外周注射甲醛能导致颞下颌关节炎性渗出，并迅速引起外周谷氨酸等神经递质释放，预先注射代谢型谷氨酸受体拮抗剂可以明显减少Evan′s渗出量。

综上所述，本实验表明甲醛诱导的颞下颌关节疼痛可以激活代谢型谷氨酸受体5，特异性应用其抑制剂可以明显减轻炎性痛。下一步要探讨代谢型谷氨酸受体在甲醛诱导的颞下颌关节炎性痛中的作用机制，为进一步阐明颞下颌关节疼痛机制提供依据。

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