电刺激新生和幼年大鼠致中枢NMAD受体NR2B亚单位变化

吴江 彭碧文（通讯作者） 陈雪玲 夏辉 孔繁丽 程洁

（1湖北省武汉市儿童医院 湖北 武汉 430010）

（2武汉大学基础医学院生理系 湖北 武汉 430071）

伤害性刺激造成个体的急性疼痛，若未得到良好的控制，部分患者可以发展为慢性疼痛，其中医源性神经痛（神经损伤，相关炎症）是重要病因之一；据调查发现，患者术后发生的伤口疼痛可导致中枢敏化，是发展成为慢性疼痛重要的原因之一（1）；，其中新生和幼年期大鼠中枢神经系统中的NMDA受体是重要的关注点，其中NR2A/NR2B随大鼠的成长，在不同部位和时间而呈不同的比例，本实验在脊髓背角，前皮层（感觉皮层），海马CA1区（2）的表达，以及NVP-AAM077和/或ifenprodi作用情况做判断，并对镇痛效果及有关疼痛的记忆早期形成初步作判断。

1.材料与方法

1.1 动物及分组

42只健康Sprague-Dawley大鼠，SPF级，新生及幼年期组（35天～38天，雄性，体重50g～65g,n=15），成年期组（日龄90天～100天，雄性，体重185g～250g，n=15）。

1.2 电生理实验

1.3 大脑，海马，及脊髓的电生理实验

新生幼年早期组和成年期组大鼠腹腔麻醉，固定鼠头及鼠背部，剪毛，顶正中切开皮肤在矢状缝左侧冠状缝后缘，开颅骨，又行胸13～腰1椎板切除术，暴露脊髓腰膨大部分。双极钩状刺激电极于坐骨神经上，不锈钢双极同芯记录电极分别插入对侧大脑皮层躯体感觉区（前皮层）及对侧海马CA1区脊髓背角浅层，行细胞外电生理记录，给予电流强度新生幼年期大鼠为5V，成年期大鼠15V，而后给予HFS刺激（电流强度为新生幼年鼠10V，成年大鼠30V），1次/分钟，而后叠加4个30次，共120min。诱发长时程变化1小时后，脊髓表面分别滴加NVPAAM077（0.025mg/ml），ifenprodil（0.5mg/ml）（美国TOCR I公司生产）约0.3ml（新生幼年组）和（成年组）1ml，观察加药组诱导的长时程变化变化，同步在脊髓，海马，大脑皮层下肢感觉区域的突触可塑性化,各类波形由各相应潜伏期判断。

新生幼年期大鼠脊髓背角浅层受条件刺激前后大脑前皮层，海马引起同步表现（A：大脑前皮层，B：海马CA1区，C：脊髓背角浅层；▲与同组对照，强直后2h（或加NVP-AAM077）与强直后1h，注药后2h（或加ifenprodil）分别比较，P＜0.01；★与同组对照，强直后2h（或加ifenprodil）与强直后1h，强直后2h（或加NVP-AAM077）分别比较，P＜0.05；＃强直时组间（相同部位）比较，P＜0.05，以下同）。

新生及幼年期大鼠脊髓背角浅层受条件刺激前后大脑前皮层，海马引起同步表现，及受ifenprodil对场电位的抑制情况。见表1。

表1 A类神经纤维诱发及传导到皮层海马的波形幅度（μV）C类神经纤维诱发及传导到皮层海马的波形（μV）

新生及幼年期大鼠脊髓背角浅层受条件刺激前后大脑前皮层，海马引起同步表现，及受NVP-AAM077l对场电位的抑制情况。见表2。

表2 A类神经纤维诱发及传导到皮层海马的波形幅度（μV）C类神经纤维诱发及传导到皮层海马的波形（μV）

成年期大鼠脊髓背角浅层受条件刺激前后大脑前皮层，海马引起同步表现，及受ifenprodil对场电位的抑制情况。见表3。

表3 A类神经纤维诱发及传导到皮层海马的波形幅度（μV）C类神经纤维诱发及传导到皮层海马的波形（μV）

成年期大鼠脊髓背角浅层受条件刺激前后大脑前皮层，海马引起同步表现，NVP-AAM077l对场电位的抑制情况。见表4。

表4 A类神经纤维诱发及传导到皮层海马的波形幅度（μV）C类神经纤维诱发及传导到皮层海马的波形（μV）

1.4 统计学处理

电生理部分以条件电刺激前后脊髓背角浅层诱发群体峰电位A类和/或C类神经纤维所诱发的波幅度和所占有的面积为指标，以叠平均电刺激30次为标准；各组均数比较采用方差分析法（ANOVA），P＜0.05有统计学意义。

2.结果

电生理观察到电刺激坐骨神经在幼年期和成年期大鼠脊髓，海马和大脑皮层下肢感觉区的突触可塑性变化。电刺激坐骨神经（外周传入信息）在新生幼年期和成年期大鼠的脊髓，当加上NMDA受体亚单位N2RA，N2RB阻断剂NVP-AAM077、ifenprodil后，脊髓，海马新生幼年期大鼠反应出A类神经强电后兴奋为主LTP，但受ifenprodil抑制明显，P＜0.05，NVP-AAM077的抑制效应差，P＞0.05；而成年期大鼠显示C类神经受强电后兴奋为主LTP，受ifenprodil和NVP-AAM077的抑制都较明显，P＜0.05。

3.讨论

中枢神经系统由突触形成神经网络，功能取决于神经兴奋突触间传递，脊髓和大脑有由海马，前额皮层等等形成的记忆环路，疼痛，尤其是慢性疼痛都伴随情感及记忆障碍，其形成核心是炎性微环境的失衡；因此，前皮层，海马和脊髓一起研究，能客观反应痛觉在体内的发展与变迁。伤害性刺激经坐股神经产生的外周传入信息，在脊髓背角，海马及前皮层引起的突触可塑性表现，虽NVP-AAM077的保护作用不明显，但ifenprodil可以减弱该反应，这为婴幼儿时期急性疼痛的治疗，疼痛中枢敏化的形成提出实验依据。相同伤害性刺激条件下，新生和幼年大鼠LTP形成有婴幼时期特点：即以A类神经纤维兴奋的诱发电位，结果是激活NMDA路径，而NMDA受体在不同发育阶段依靠调节NR2A、NR2B着突触可塑性；ifenprodil是典型的NMDA受体亚单位NR2B的抑制剂，亚单位NR2A抑制剂为NVP-AAM077；而新生和幼年期大鼠中枢神经中以NR2B受体亚基起主要作用，NR2A/NR2B的比例以较低，但随发育，NR2A/NR2B比例升高，与其他学者在海马与皮层中观察的结果一致。

4.结论

新生幼年期大鼠（P20～P38）和成年期大鼠受电刺激刺激表现为脊髓神经纤维兴奋为主，上传至海马和前皮层；但新生幼年期大鼠（P20～P38）的A类神经纤维兴奋，受ifenprodil的抑制；成年期大鼠C类神经纤维兴奋，受ifenprodil和 NVPAAM077抑制，说明在处理和减轻新生幼年期大鼠电刺激引起的伤害性反应方面，应抑制NMDA受体中NR2B亚单位为主。