神經調節材料學習型原創試題展示

馬小年

(北京學校)

學習以下材料,回答(1)～(6)題。

拿什么拯救“疼痛”?

疼痛雖然不是愉快的體驗,但如果沒有它,被捕食的動物即使被咬也不會掙扎逃跑,我們被針扎了也不能及時避開危險。急性疼痛是對環境“危險”的感知,是一種“遲來的預警”。而病理性的慢性疼痛卻長期折磨患者,因此,鎮痛也是醫務工作者和科研人員面臨的重要任務。

強烈的熱、機械刺激及化學性刺激均可導致局部組織破壞,釋放出組胺、P物質等致痛物質,使傷害性感受器興奮,激活傳導疼痛信息的特異性纖維產生動作電位,經過背根神經節傳到脊髓,整合后傳到下丘腦和大腦皮層,在中樞神經進行加工處理,引起疼痛感受。

目前臨床常用的鎮痛藥物有以嗎啡為代表的麻醉性鎮痛藥和以阿司匹林為代表的解熱鎮痛抗炎藥物。解熱鎮痛抗炎藥物可以抑制致痛物質的合成從而減緩疼痛反應。麻醉性鎮痛藥通過激活感覺神經突觸前膜上的相關受體,通過一系列反應,使P物質釋放減少、突觸后膜超極化,最終減弱或阻滯痛覺信號的傳遞,產生鎮痛作用,但具有成癮性。根據美國國家濫用藥物研究所的數據,有8%的慢性疼痛患者服用了此類止痛藥后對藥物上癮。

近年來科研人員已從初級感覺神經元中發現并克隆了一批與疼痛有關的陽離子通道,為揭示疼痛本質及開發新型鎮痛藥提供了重要的理論依據。科學家們利用河豚毒素(TTX,河豚體內含有的一種生物堿毒素)可以特異性且快速阻斷Na+通道的特點,開發了TTX鎮痛劑,通過阻止動作電位的產生和傳導從而達到較好的鎮痛效果。

美國賓夕法尼亞大學的Betley教授發現饑餓處理的小鼠對疼痛的耐受度增強,總結出饑餓和炎癥性疼痛是兩個互相沖突的信號,并確定了相關神經調控通路,找到了抑制疼痛的非成癮性藥物新靶點。由于疼痛的產生涉及復雜的神經通路,開發一款功效更好、副作用小的止痛藥依然困難重重,但是科學探究的道路為我們提供了越來越多的新療法、新思路。

(1)從進化的角度如何理解“急性疼痛”存在的合理性:____________。

(2)補充以下疼痛產生的信號通路:

(3)結合閱讀材料,識圖并補充:

在痛覺產生的神經通路中,Na+進入膜內的運輸方式為________,膜電位的變化為________;C物質和受體結合后,可以將化學信號轉化為________,引起____________興奮。結合材料中的相關機制,推測A、B、C代表的三類物質分別為A________;B________;C________。

(4)TTX作為鎮痛劑的優勢有

(答出2點即可)。

(5)根據文中描述,總結鎮痛的機制有________________(答出3條即可)。

(6)如果你是醫務工作者,為患者開鎮痛藥物時需要囑咐____________。

【參考答案】(1)自然選擇作用下,具有“急性疼痛”的個體能夠更好地躲避危險而得以存活,使得種群內相應的基因頻率上升(意思對即可) (2)①致痛物質 ②脊髓 ③痛覺 (3)協助擴散 內負外正→內正外負 電信號 突觸后神經元(或突觸后膜) TTX(或河豚毒素) 嗎啡類鎮痛藥 P物質 (4)特異性強;快速;無成癮性(答出2點即可) (5)抑制致痛物質的合成;減少神經遞質(P物質等)的釋放;阻止信號傳遞;阻斷Na+通道,阻止(或減弱)動作電位的產生和傳導;尋找與饑餓相關的信號通路上的藥物新靶點(答出3條即可) (6)嚴格按時、按劑量服用