孟宪春
河北河间市医院急诊科 河间 062450
本次研究对SD大鼠建立硬脑膜神经源性炎症偏头痛模型[1],并对其侧脑室注射,通过激光多普勒血流量图像仪[2]和多导电生理记录仪[3]来测试出SD大鼠的硬脑膜血流量%和放电频率%进行对比,以此说明蛋白酶可能参与偏头痛中枢敏感化的形成,为研究偏头痛的发病机制提供理论数据,现报告如下。
1.1 一般资料 选择由山东省中医药大学实验动物中心供给的雄性SD大鼠60只,体质量200~300g,均充分清洁后通过SPF级动物饲养,给予标准颗粒和自来水,保持室内一定温度,将60只SD大鼠随机平均分为3组,常规组、蛋白酶抑制组及偏头痛组,每组20只。
1.2 试剂与仪器 蛋白酶抑制剂(protease inhibitor),脑立体定位仪51600型(美国Stoelting Co公司),激光多普勒血流量图像仪PF5001型(瑞典百灵威公司),多导电生理记录仪MP150型(美国Biopac公司)。
1.3 方法 为抑制组和偏头痛组的40只SD大鼠建立硬脑膜神经源性炎症偏头痛模型,并且在侧脑室给予药物注射,随后采用激光多普勒血流量图像仪和多导电生理记录仪测试出3组SD大鼠的硬脑膜血流量变化%和放电频率变化%,然后进行对比,具体步骤如下。
1.3.1 偏头痛模型复制:对偏头痛组和蛋白酶抑制组采用Moskowitz法[4]建立起硬脑膜神经源性炎症偏头痛模型。将SD大鼠麻醉后固定在脑立体定位仪上,在前囟后3.2 mm,矢状缝右侧2.5mm处给予颅骨开窗术,窗口直径2 mm,将硬脑膜暴露出来,将电极插入大鼠的颅盖骨下9.2~9.8mm处,对右侧三叉神经节进行持续的放电刺激5min,(强度3.0mA、5ms、5Hz),硬脑膜神经源性炎症偏头痛模型复制完成后。大鼠如出现咀嚼肌收缩、口鼻分泌物增加以及前肢频繁的搔头、紧闭眼睛和爬笼次数增加和烦躁不安等行为改变,说明模型成功复制[5]。
1.3.2 注射给药:将SD大鼠麻醉后采用俯卧姿势固定于立体定位仪上,采用立体定位仪在前囟后1.2mm、矢状缝旁边2mm处给予颅骨开窗术并安装注射器,然后在前囟后1.2~1.4mm、矢状缝右侧2mm处进行侧脑室注射,抽取注射药物15μL,注射器针头调至颅骨水平面,插入此水平面下5 mm处,开启微量注射泵,注射5min的时间,注射速度为3 μL/min,抑制组给SD大鼠侧脑室注射15μL蛋白酶抑制剂。
1.3.3 硬脑膜血流量检测:将所有SD大鼠麻醉后采取俯卧姿势固定在立体定位仪上,在前囟前3mm,矢状缝旁边2.5mm处给予颅骨开窗术,使用激光多普勒血流量图像仪动态检测硬脑膜血流量,每次检测均在确定稳定后12s开始,保持探头的位置和深度不变然后并做好记录,SD大鼠在复制模型刺激前连续检测25min,模型复制成功后2h再检测25min,取平均的硬脑膜血流量值做数据分析,所得数据进行标准化处理,硬脑膜血流量变化用百分数(%)表示,计算公式为:刺激或注射药物后硬脑膜血流量平均值减去刺激或注射药物前硬脑膜血流量平均值再除以刺激或注射药物前硬脑膜血流量平均值。
1.3.4 放电频率记录:将所有SD大鼠麻醉后固定在立体定位仪上,在前囟后13.2mm,矢状缝右侧2.5mm处进行颅骨开窗术,直径大约为3mm,将钨丝电极插入颅盖骨下8.8~9.2mm处并记录,放电30min,刺激电极对右侧三叉神经节持续放电刺激5min,然后在用多导电生理记录仪MP150记录模型复制后2h持续放电频率,时间为30min,所得到数据在进行标准化处理,放电频率的变化以刺激或注射药物前后神经元的放电频率比值百分数(%)来表示,计算公式为:刺激后或注射药物后实际反应频率除以刺激前或注射药物前实际反应的频率。
1.4 观察指标 硬脑膜血流量变化%和放电频率变化%。
1.5 统计学分析 采用SPSS11.0统计学软件进行统计学处理,计量资料以(±s)表示,采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 硬脑膜血流量变化 数据显示,偏头痛组的硬脑膜血流量变化(76.25±4.56)%较常规组(3.51±1.22)%明显多,抑制组的硬脑膜血流量变化为(-23.11±6.13)比常规组明显低,差异具有统计学意义P<0.05。
2.2 放电频率变化 数据发现,偏头痛组(323.77±10.56)%和抑制组(319.97±13.15)%放电频率变化百分率较常规组的(99.42±2.21)%明显高,差异具有统计学意义P<0.05。
偏头痛是一种常见的多因素神经血管功能紊乱性疾病,发病率高,并且我国每年偏头痛的发病率还在持续增加,严重危害人们健康[6]。目前我们对偏头痛的研究较少,所以对偏头痛的发病机制还尚不清楚[7],导致对偏头痛的治疗达不到理想疗效,故分析偏头痛的发病机制成为了目前医学界研究的重点。以往研究表明,蛋白酶在急性内脏炎症痛觉形成和维持中起重要作用[8],我们通过蛋白酶在偏头痛中枢敏感化形成过程中产生的作用来进一步认识偏头痛的发病机制。蛋白酶抑制剂(protease inhibitor)从广义上指与蛋白酶分子活性中心上的一些基团结合,使蛋白酶活力下降,甚至消失但不使酶蛋白变性的物质,本文发现,抑制组和偏头痛组与常规组比较,使用蛋白酶抑制剂的SD大鼠硬脑膜血流量变化%明显较常规组低,而偏头痛组的数据又比常规组的高,通过对比可以发现蛋白酶在偏头痛中枢敏感化的形成过程中可能影响或直接参与中枢敏感化的形成。
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[3]谢娜,邵国,张伟,等.偏头痛模型大鼠三叉神经脊束核神经元兴奋性增高及蛋白激酶Cε膜转位增加[J].中国疼痛医学杂志,2013,19(10):604-608.
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