牛磺酸抑制大鼠炎癥性疼痛及其機制研究

黃靜 吳軍 孫洋 宮兵 劉海艷

·實驗研究·

牛磺酸抑制大鼠炎癥性疼痛及其機制研究

黃靜 吳軍 孫洋 宮兵 劉海艷

目的探討牛磺酸對大鼠炎癥性疼痛反應的抑制作用及其作用機制。方法45只Wistar大鼠隨機分為三組：A組(牛磺酸),B組(生理鹽水對照)和C組(牛磺酸+納洛酮組),各15只。建立大鼠足底炎性疼痛模型。記錄注射甲醛后20min內大鼠出現舔舐啃咬右后足的次數,酶聯免疫吸附實驗(ELISA)法檢測大鼠血漿中TNF-α、IL-1和IL-10濃度,檢測腦組織內NF-κB和Capase-3的活力。結果與A組(421±231)、(161±61)pg/ml比較,B組(823±296)、(553±101)pg/ml和C組(639±306)、(358±66) pg/ml血漿中TNF-α和IL-1濃度顯著升高,且C組小于B組(P＜0.05)。與A組(489±83)pg/ml比較,B組(224±38) pg/ml和C組(342±94)pg/ml血漿中IL-10濃度明顯降低,且C組明顯高于B組(P＜0.05)。結論牛磺酸通過作用于阿片受體,抑制核轉錄因子活力,下調炎癥反應和凋亡,對炎癥疼痛大鼠產生鎮痛作用。

牛磺酸；炎癥性疼痛；NF-κB；炎癥反應；凋亡

疼痛是一種不愉快的主觀感覺和體驗,是臨床最常見的癥狀之一。它是一把雙刃劍,一方面作為機體受到傷害的預警,提示疾病存在,并引起機體一系列防御性保護反應；另一方面,過度的疼痛會改變機體內環境穩態,兒茶酚胺和炎癥應答過度激活［1］。有效鎮痛顯得尤為重要。

牛磺酸(NH2CH2CH2SO3H)是哺乳動物的一種條件性必須氨基酸,廣泛存在于神經、腺體和肌肉中［2,3］。前期實驗證實,牛磺酸通過作用于大鼠脊髓膠狀質(SG)神經細胞的甘氨酸受體,激活GABAARs中的GlyRs,釋放神經遞質并發揮鎮痛作用［3］。本實驗在前期實驗結果的基礎上,進一步探討牛磺酸對大鼠炎性疼痛反應的抑制作用及其作用機制,為臨床尋找新的鎮痛藥物提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 動物選擇及分組 45只雄性Wistar大鼠采用完全隨機設計的方法分為三組,各15只。第一組為牛磺酸治療組(A組),腹腔注射300mg/kg的牛黃酸溶液；第二組為對照組(B組),腹腔注射等量的生理鹽水；第三組為納洛酮+牛黃酸組(C組),腹腔先注射2mg/kg納洛酮溶液,15min后腹腔注射300mg/kg的牛黃酸溶液。

1.2 方法

1.2.1 建立大鼠足底炎性疼痛模型 給藥1 h后,向大鼠右后足皮下注射5%甲醛溶液1ml,制作甲醛源性的大鼠足底炎性疼痛模型。

1.2.2 記錄20min內大鼠出現舔舐啃咬的次數。

1.2.3 抽取頸動脈血樣3ml,留取上清液,ELISA法檢測血清中TNF-α、IL-1、IL-10濃度。

1.2.4 取出大鼠腦組織,勻漿,ELISA法檢測腦組織內NF-κB和Capase-3的活力。

1.3 統計學方法 采用SPSS11.0統計學軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差(±s)表示,采用t檢驗；計數資料以率(%)表示,采用χ2檢驗。P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 與A組(50±10)比較,B組(110±27)和C組(81±32)舔舐啃咬右足次數顯著增加,且C組小于B組(P＜0.05)。

2.2 與A組(421±231)、(161±61)pg/ml比較,B組(823±296)、(553±101)pg/ml和C組(639±306)、(358±66)pg/ml血漿中TNF-α和IL-1濃度顯著升高,且C組小于B組(P＜0.05)。與A組(489±83)pg/ml比較,B組(224±38)pg/ml和C組(342±94)pg/ml血漿中IL-10濃度明顯降低,且C組明顯高于B組(P＜0.05)。

2.3 與A組(0.73±0.25)、(0.26±0.09)mg/mg比較,B組(1.31±0.58),(085±0.26)mg/mg和C組(1.07±0.32)、(0.55±0.11)mg/mg腦組織內NF-κB和Capase-3活力顯著升高,C組小于B組(P＜0.05)。

3 討論

本實驗通過建立大鼠炎癥疼痛模型,證實牛磺酸通過抑制NF-κB信號轉到通路減輕大鼠甲醛源性的神經炎性疼痛,降低血漿炎癥因子,抑制凋亡。其鎮痛作用與阿片受體密切相關。

機體劇烈疼痛的同時通常伴隨著體內炎癥反應的級聯放大［4-6］。當細胞受到疼痛刺激時,NF-κB由胞漿進入核內與DNA結合啟動基因轉錄,調節細胞因子和炎癥介質的表達。TNF-α和IL-1與機體炎癥反應密切相關,而IL-10往往代表機體對炎癥反應的防御能力。本研究中,給予牛磺酸后大鼠血漿內TNF-α和IL-1濃度明顯低于鹽水對照組,提前注射納洛酮后這種保護作用被削弱。IL-10出現了相反的變化趨勢。這表明牛磺酸對炎性疼痛大鼠的炎癥反應有明顯的抑制作用,納洛酮減輕該保護作用。

細胞凋亡導致細胞功能喪失。注射牛磺酸后大鼠血腦組織內Caspase-3活力低于鹽水對照組,提前注射納洛酮后Caspase-3活力增加,但仍小于鹽水對照組,表明牛磺酸對大鼠腦內細胞凋亡有明顯地抑制作用。

本實驗牛磺酸通過抑制NF-κB的活力,下調炎癥因子TNF-α和IL-1的表達,上調IL-10的產生,抑制細胞凋亡,減輕大鼠疼痛。納洛酮結合阿片受體后,牛磺的鎮痛作用被部分削弱,這表明牛磺酸還可能作用于另外的受體而發揮生理效應。

綜上所述,牛磺酸通過作用于阿片受體,抑制核轉錄因子活力,下調炎癥反應和凋亡,對炎癥疼痛大鼠產生鎮痛作用。

［1］彭洪常,嚴國章,王金波,等.牛磺酸對大鼠神經源性疼痛的鎮痛作用.中華實驗外科雜志,2012,29(10):2062-2064.

［2］史艷燕,吳明富,張雅琴,等.神經病理性疼痛大鼠脊髓背角小膠質細胞P2X4受體的表達及意義.華中科技大學學報(醫學版),2010,39(3):355-357.

［3］吳軍,孫洋,宮兵.牛磺酸對成年大鼠脊髓后角膠狀質細胞作用機制的研究.醫藥前沿,2015,5(27):319.

［4］葉永賢,林洪,沙漠,等.神經病理性疼痛大鼠脊髓 NF-κB、NR2B和iNOS 的表達及意義.中國病理生理雜志,2014(4): 598-602.

［5］肖志剛,楊世忠,謝國水,等.一氧化氮在疼痛中的作用.中國疼痛醫學雜志,2013,19(6):362-365.

［6］沈立姿,房立叢,于津鵬,等.大鼠疼痛模型研究進展.重慶醫學,2013,42(10):1166-1169.

10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2016.14.202

2016-05-05］

本研究為黑龍江省留學歸國科學基金項目(項目編號：LC201015)

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