占弟毕业论文终结版..5.9.doc

分类号R322.85单位代码:10160学号: T2010057硕士学位论文（具有研究生同等学力申请学位人员）题目： 锌缺乏对神经病理性疼痛模型小鼠行为学的影响The effects of zinc deficiency on NPP mouse model praxiology研究生： 周占弟 推 荐 人 ：鞠培新 李洪秀 学科专业： 人体解剖与组织胚胎学 论文课题起止时间： 2010年4月2012年4月 论文完成时间： 2012年4月 辽宁医学院研究生学位论文独创性声明本人申明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得我校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名： 日期： 辽宁医学院研究生学位论文版权使用授权书本人完全了解辽宁医学院有关保护知识产权的规定，即：研究生在攻读学位期间论文工作的知识产权单位属辽宁医学院。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位为辽宁医学院，且导师为通讯作者，通讯作者单位亦署名为辽宁医学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密内容除外），以采用影印、缩印或其他手段保存论文。论文作者签名： 指导教师签名： 目录一、摘 要中文论著摘要1英文论著摘要3二、英文缩略语表5三、论文前言6实验材料与方法7实验结果10讨论14结论16四、本研究创新性的自我评价17五、参考文献18六、附录综述20在学期间科研成绩33致谢34个人简介35中文论著摘要锌缺乏对神经病理性疼痛模型小鼠行为学的影响目 的本研究利用坐骨神经分支选择损伤模型 (spared nerve injury, SNI) 观察低锌预处理对SNI模型动物行为学变化以及对脊髓中锌离子和降钙素基因相关肽（calcitonin gene related protein CGRP）的影响，从而为探讨脊髓和背根神经节(dorsal root ganglion DRG)锌代谢以及锌在NPP产生与传导中的作用和机制研究提供重要的实验依据。方 法健康3月龄的昆明小鼠30只，雌雄各半，体重30g-40g。保持 12am/12pm明/暗周期。室温维持在 2224，随机分为三组： (1)假手术组（n=10），常锌饮食，(2)模型组（n=10），常锌饮食；（3）锌缺乏组（n=10），低锌饮食。采用AMG金属自显影技术，原子吸收光谱技术检测锌稳态变化，采用痛阈检测分析小鼠行为学变化。免疫组织化学检测降钙素基因相关肽在小鼠脊髓后角的分布。结 果术前所有动物步态正常。术后，与模型组小鼠相比，锌缺乏组小鼠跋行、不敢承重的程度更为严重，活跃度更差。机械性痛阈检测表明，假手术组术后痛阈无明显下降；模型组及低锌模型组术后痛阈均显著降低，差异有显著性意义。与假手术组相比较：模型及缺锌模型组术后痛阈均显著降低，差异有显著性意义。与模型组相比，锌缺乏组痛阈降低，并有统计学意义。AMG结果表明，与假手术组相比，模型组及锌缺乏组小鼠脊髓后角AMG阳性反应呈减少的趋势；与模型组相比，缺锌组小鼠脊髓后角AMG阳性反应有减少的趋势，且后角浅层锌离子减少最为明显。通过原子吸收光谱法我们进一步检测了脊髓后角总锌量含量的变化。结果表明，与假手术组相比，模型组小鼠脊髓后角总锌含量无明显变化，而锌缺乏小鼠总含量明显减少。免疫组织化学结果显示：CGRP阳性产物为棕褐色细颗粒状。主要分布在术侧的脊髓背侧角浅层。与假手术组相比，模型组和锌缺乏组的CGRP阳性表达均显著增高。与模型组相比，锌缺乏组CGRP阳性表达均显著增高。结 论锌离子参与了小鼠脊髓后角的痛觉传递过程。 关键词锌；神经性病理疼痛；脊髓；小鼠英文论著摘要The effects of zinc deficiency on NPP mouse model praxiologyObjective In this study, we examined the distribution of zinc in the normal spinal cord, using the autometallography technology (AMG), CGRP immunohistochemistry methods and atomic absorption spectrotype analysis. Additionally, the effect of zinc pretreatment on the pain praxiology changes, the distribution of zinc in spinal cord was observed using spared nerve injury (SNI) modle. Then the metabolism of zinc in spinal cord and the role and mechanism of zinc in the development and conduction of NPP were studied.Methods In the present study, a developmental zinc-deficient mouse model was used，and spared nerve injury (SNI) modle was established using zinc-deficient mice. Zinc autometallography (AMG) staining and atomic absorption spectrotype were used to detected the zinc homeostasis in the mouse spinal dorsal horn and pain threshold was detected with Mechanical pain detection methods. The immunohistochemistry was used to detect the GGRP in mouse pinal dorsal horn.ResultsPraxiological observation revealed that the sham operated mice (SHAM group) were recovered soon. Whereas the SNI model mice begun to limp, daring of weight bearing, discarding foot and licking foot. AMG staining showed that free zinc decrease in the spinal dorsal horn of zinc-deficient mice and model mice. Compared with model group mice, free zinc dcreased obviously in the spinal dorsal horn of zinc-deficient mice. The results of atomic absorption spectrotype indicated that total zinc decreased in the spinal dorsal horn than that of SHAM mice. The pain threshold detection indicated that the pain threshold decreased in zinc-deficient group. Immunohistochemistry revealed that CGRP positive granules were located in the spinal dorsal horn superficial layer of operated side. Comparing with SHAM group, the CGRP expression of both model groups and zinc-deficient groups were increased.Compared with model group, CGRP expression increased in the zinc-deficient groups.Conclusion Zinc may be involved in the algaesthesis- transmission in mouse spinal dorsal horn. Keywords zinc; neuropathic pain；spinal cord; mouse英文缩略词缩略词英文名称 中文名称AMGautometallography金属自显影术 CGRPcalcitonin gene related protein降钙素基因相关肽DRGdorsal root ganglion背根神经节NMDAN-methyl-D-aspartate receptorN 甲基D天门冬氨酸受体NPPneuropathic pain神经病理性疼痛SNIspared nerve injury坐骨神经分支选择损伤模型ZENzinc-enriched neurons含锌神经元 论文锌缺乏对神经病理性疼痛模型小鼠行为学的影响 前 言神经病理性疼痛 (Neuropathic Pain, NPP) 是由神经系统损伤引起的一种慢性疼痛疾病，主要表现为痛觉过敏、触诱发痛 (或称痛觉超敏)、局部感觉缺失以及自发性疼痛等1。研究发现，NPP的发病机制非常复杂，包括两种发病机制即中枢敏化机制、中枢去抑制机制和外周机制2,3。NPP发病原因多样，可源于外周躯体感觉神经或神经根损伤 (如腰椎间盘突出症、腰肌筋膜综合征等) 或中枢神经系统 (CNS)损伤 (如脊髓横断损伤、中风)、感染 (如带状疤疹后神经痛)、代谢紊乱 (如糖尿病性神经痛或放化疗引起的神经并发症) 等，发生率高达1%，通常呈慢性经过，可持续数周、数月甚至数年，严重影响患者生活质量4。在NPP形成过程中，初级感觉神经元中的一些小分子肽类如降钙素基因相关肽 (calcitonin gene related protein, CGRP)等在疼痛的产生与传导过程中起着一定的调节作用。由于NPP的临床治疗目前仍缺乏有效措施，对其机制和治疗的探讨是疼痛研究中的热点之一。因此，揭示NPP发病机制找到有效的治疗治疗手段迫在眉睫。锌离子作为一种神经调质抑或是神经递质进入突触间隙发挥作用的理论已经比较成熟，而且一些研究也证明锌离子可能是通过胞吐作用进入突触间隙发挥作用。譬如有研究证实，通过一种锌离子荧光追踪剂(Zinpyr-1)发现在电刺激的情况下海马苔藓纤维末端锌离子浓度逐渐降低，而突触后神经元锌离子浓度有所上升5。Redenti等通过另一种锌离子的指示剂(Newport green)追踪到斑马鱼视网膜视杆细胞突触内锌离子的释放，发现在受光刺激或者化学刺激的情况下，突触前锌离子浓度减低6。Datki等发明了一种结合了一种新型的锌离子荧光追踪剂的96孔板，可以更简便的检测海马脑片苔藓纤维末端锌离子的释放情况7。还有一些研究通过各种荧光锌离子追踪剂发现突触前锌离子浓度在受各种刺激的情况下浓度减低8,9。但锌离子是否能在疼痛传递中起作用，目前还没有确切的证据。基础研究表明，锌能影响N-甲基-D-天冬氨酸受体 (NMDA)和非NMDA受体的表达与功能，后者在伤害性刺激传导中起重要作用；金属硫蛋白-III和游离锌离子以及含锌初级传入神经元在脊髓和背根神经节 (dorsal root ganglion, DRG) 的大量分布也提示锌可能参与痛觉的传导10。动物实验显示，脊神经背根切断术后，小鼠痛阈明显降低，脊髓背侧角浅层灰质的锌离子明显减少，进一步证实锌可能参与痛觉的产生和传导。因此，本研究利用坐骨神经分支选择损伤模型 (spared nerve injury, SNI) 观察饮食锌缺乏处理对SNI模型动物行为学变化以及对脊髓中锌离子的影响，从而为探讨脊髓中的锌代谢以及锌在NPP产生与传导中的作用和机制研究提供重要的实验依据。实验材料与方法一、 材料(一)实验对象健康昆明小鼠：中国医科大学实验动物中心。(二)主要仪器设备：见表1。表1 实验仪器和设备设备型号产地Von Frey filamenis日本倒置相差显微镜CKX41日本Olympus公司恒冷箱切片机德国Leica公司原子吸收光谱电泳装置：电泳槽、灌胶模具及电泳仪等美国宜诺斯公司Tanon(三)主要试剂：见表2。表2 主要试剂试剂厂家DEDTC Caspase-3原位杂交试剂盒兔抗鼠CGRP抗体乳化银Sigma公司 博士德公司SANTA CRUZ 公司Fluka公司二、 方法（一）实验动物和分组 健康3月龄的昆明小鼠30只，雌雄各半，体重30g-40g。保持 12am/12pm明/暗周期。室温维持在 2224，随机分为三组： (1)假手术组（n=10），常锌饮食（29.41mg/kg），(2)模型组（n=10），常锌饮食；（3）锌缺乏组（n=10），低锌饮食（1.41mg/kg）。锌缺乏小鼠制备：小鼠饲以低锌含量的饲料（1.41mg/kg）。饲料购自Dojindo生物公司（日本），饮水采用去离子水。饲养一月后SNI造模。实验动物取材时，部分造模动物取眼球血，原子吸收广谱检测血清锌。（二）SNI模型的建立假手术（SHAM）：动物用4戊巴比妥钠麻醉（40mg/kg, ip）后取卧位，手术侧后肢备皮、酒精消毒、铺巾。在股骨下缘处平行于股骨切开皮肤，小剥离子经股二头肌间隙钝性分离肌肉，暴露坐骨神经。用神经剥离子轻柔地将坐骨神经与周围软组织分离。局部生理盐水冲洗，无菌纱布擦干手术野，将肌筋膜复位对合，1号线缝合皮下组织及皮肤。小鼠麻醉未醒之前置于灯下保暖，清醒后回笼。SNI模型：动物麻醉及无菌处理同假手术组。暴露坐骨神经主干至坐骨神经分叉，将其三大主要分支中的腓肠神经保留，结扎并切断腓总神经和胫神经。结扎神经后仔细止血，生理盐水清洗后逐层缝合。（三）动物行为学检测和痛阈检测行为学检测：从手术后第1天开始，每2日观察小鼠的步态及术侧后肢着地协调程度、着地/离地时间、跛行、爪部畸形以及是否存在甩足、舔爪、咬肢体等现象。机械性痛阈值检测：将小鼠单独放置于透明的有机玻璃圆柱体中，其下为金属丝网眼。待小鼠适应环境后，以von Frey纤毛针刺激小鼠术侧足底，从轻至重，每种型号刺激针刺激10次，每次间隔5秒。鼠会出现抬足、缩足、快速甩足以及甩足后舔足等反应。当Von Frey纤毛针曲成90度时小鼠仍不抬足，视为无反应。以出现5次以上缩足反应为阳性，记录引发缩足反应的最小力度为机械性痛阈阈值(g)。于术前2天测定后足基础机械性痛阈，并分别于术后第1、3、5、7天测痛阈。（四）AMG法游离锌离子检测实验动物造模7天后，腹腔注射硒酸钠溶液(20mg/kg body weight)，实验动物存活1.5h以后，麻醉并经心脏灌注4%多聚甲醛，取出脊髓，后固定3h, 30%蔗糖溶液浸泡12h, 样品置于恒冷切片机中，制备10m厚切片备用。切片置于AMG孵育液内并在恒温(26C) 振动水浴箱内孵育60min，常规脱水透明后，中性树胶封片，在光学显微镜下观察拍照。AMG孵育液配置：60ml阿拉伯胶溶液、10ml柠檬酸缓冲液和15ml还原剂 (0.85g对二苯酚于40C溶于15ml蒸馏水中)，使用前充分搅拌，并迅速加入15ml乳化银溶液 (0.12g乳化银于40C溶于15ml蒸馏水中)。（五）原子吸收光谱检测脊髓后角总锌离子含量新鲜脊髓(取脊髓后角)组织用优纯级硝酸硝化，去离子水定容。利用火焰原子吸收光谱FAAS(AA-6710F，SHIMADZU，Japan)测定脊髓后角锌的含量。（六）CGRP免疫组织化学染色实验动物经腹腔注射4%戊巴比妥钠麻醉。灌流、取材、冰冻切片同前。灌流固定液为4%多聚甲醛。将切片放置到湿盒中，滴加3%的H2O2 10分钟，然后用PB清洗。滴加5%BSA封闭液，室温孵育1小时。将CGRP多克隆抗体(1:100) 滴加到切片上，放入到4C冰箱孵育过夜。次日用PB冲洗切片，加入二抗（山羊抗兔IgG）室温孵育2小时。用0.05M的Tris-HCl冲洗三次后，滴加SABC于切片室温孵育1小时。DAB显色10分钟。冲洗显色液，酒精梯度脱水，二甲苯透明后封片观察。采用Motic images advance3.2图象分析系统对图片上CGRP阳性反应物的总面积进行计算，然后采用SPSS软件进行数据统计。结 果一、锌缺乏小鼠模型鉴定锌缺乏组小鼠生长状态不良 (图1)，主要表现为体重减轻，毛发稀疏、没有光泽。此外，通过原子吸收广谱血清锌检测发现：锌缺乏小鼠血清锌含量明显低于其他两组小鼠，见表1。正常小鼠 _ _ (_)/ _, _) 锌缺乏小鼠 图1 锌缺乏与正常小鼠体型对比表1 小鼠眼球血血清锌含量检测项目 正常饮食小鼠锌缺乏小鼠假手术组 模型组 血清锌（g/dl） 88.46 8.50 85.32 5.24 42.45 23.60*与假手术组相比，P0.01二、SNI小鼠模型鉴定术前所有动物步态正常。假手术组术后第2天步态基本恢复正常。觅食、饮水及活跃度同术前，无舔足等自主行为改变。模型组在手术后第1天即出现术侧后足足趾并拢、轻度外翻，行走无力，步态呈现跛行或拖着伤足行走；术侧后足经常悬空或不敢着地，间或抬起并紧贴于腹部。小鼠时而甩足甚至舔足，活跃度明显低于术前，这种情况一直持续到观察期末。与模型组小鼠相比，锌缺乏组小鼠跋行、不敢承重的程度更为严重，活跃度更差。图1-1三、机械性痛阈值检测结果与基础值比：假手术组术后痛阈无明显下降；模型组及低锌模型组术后痛阈均显著降低，差异有显著性意义(P0.05)。与模型组相比，锌缺乏组痛阈降低，并有统计学意义(P0.05)（表1）。表1 SNI模型小鼠机械性痛阈检测（50%缩足阈值，单位：g）Table 1 SNI mouse model mechanical pain threshold detection（50% paw withdrawal threshold, unit：g）组别基础值1d3d5d7d假手术组23.41.7522.91.8224.11.2722.82.4324.71.56模型组24.11.6813.50.79*#12.70.82*#13.70.92*#14.20.73*#锌缺乏组22.81.8410.60.62*#9.30.71*#10.80.85*#11.10.83*#*与基础值相比P0.05；#与假手术组相比P0.05；与模型组比较P0.05四、AMG染色结果AMG阳性反应在脊髓后角呈黑色反应，表现为条索状或者点状，脊髓后角浅层AMG阳性反应较多。与假手术组（图1A）相比，模型组（图1B）及锌缺乏组（图1C）小鼠脊髓后角AMG阳性反应呈减少的趋势；与模型组相比，缺锌组小鼠脊髓后角AMG阳性反应有减少的趋势，且后角浅层锌离子减少最为明显。图1：（200）SNI模型小鼠脊髓后角锌离子分布。图1-A为假手术组；图-1B为模型组；图1-C为锌缺乏组。放大倍数： Fig1 The distribution of zinc in spinal dorsal horn of SNI mouse models. A SHAM group; B: model group; C： ZnD model group.五、原子吸收光谱检测结果通过原子吸收光谱法我们进一步检测了脊髓后角总锌量含量的变化。结果表明，与假手术组相比，模型组小鼠脊髓后角总锌含量无明显变化，而锌缺乏小鼠总含量明显减少，详见表2。表2 SNI模型小鼠脊髓后角锌含量的原子吸收光谱检测Table 2 Atomic absorption spectrotype analysis for total zinc detection of SNI mouse models spinal dorsal horn假手术组模型组锌缺乏组锌含量 (g/dl)128.3 13.7119.5 14.267.8 9.4*和假手术组相比，P0.01.六、CGRP免疫组织化学染色结果免疫组织化学结果显示：CGRP阳性产物为棕褐色细颗粒状。主要分布在术侧的脊髓背侧角浅层。与假手术组相比(图2-A)，模型组(图2-B)和锌缺乏组(图2-C)的CGRP阳性表达均显著增高。与模型组相比，锌缺乏组CGRP阳性表达均显著增高。图像分析结果见图3。图2 （100）免疫组织化学染色检测CGRP在小鼠脊髓后角的分布。图3 CGRP免疫组织化学染色图像分析。*与假手术组相比有统计学意义(P0.01)；#与模型组相比有统计学意义(P0.05)讨 论游离锌离子占神经系统内锌总量的10%左右6，聚集在轴突终末的突触小泡中。研究表明在海马、脊髓、杏仁核及新皮质中的这些神经元是兴奋性谷氨酸能神经元的一个组成部分7，被称之为谷氨酸锌能神经元。这说明锌离子可能与神经递质的传递有关，又或者锌离子具有神经递质的特性。本实验中，我们发现锌缺乏SNI模型小鼠痛阈明显低于单纯SNI模型小鼠，说明锌离子可能参与了脊髓后角痛觉传递的过程。谷氨酸能神经元在脊髓后角的痛觉传递中起重要作用，而此前在脊髓中曾发现含锌的谷氨酸能神经元，这说明锌离子可能通过某种未知的机制影响脊髓后角的痛觉传递8。脊髓后角浅层是痛觉传递的重要区域。本实验中，模型小鼠脊髓后角游离锌离子含量减少而总锌含量没有明显改变，说明疼痛传递过程中游离锌离子的含量改变是影响锌稳态的主要因素，这也说明锌参与痛觉传递可能是通过游离锌离子实现的。有研究表明，抑制性神经元在痛觉传递过程中起到调控的作用，抑制性神经元功能受损是异常疼痛发生的原因。现有研究中没有锌离子参与抑制性神经元调节的直接证据，但有研究证实：脊髓后角中含有含锌的抑制性神经元。此研究的结果发现，小鼠脊髓后角的锌离子与抑制性神经递质GABA呈共位分布，证实了抑制性锌能神经元的存在9。这说明锌离子参与脊髓后角疼痛传递还可能有另一个途径：即通过调整抑制性神经元的功能进而影响疼痛的传递过程。NPP的发病原因多样，其发病机制极为复杂，因此建立神经病理性疼痛动物模型从而进一步探讨NPP的发病机制以及如何采取有效的治疗手段是行之有效的研究途径。目前，神经病理性疼痛模型的种类较多，包括坐骨神经慢性压迫模型、选择性脊神经结扎模型、SNI模型等10-12。其中，SNI模型操作简单、疼痛效果确切、可靠，动物术后很少发生自噬行为，对机械痛刺激的敏感性较强，疼痛产生得较早11。因此，本研究采用此种模型制备方式。结果发现，动物于SNI手术后第1天即出现自主行为改变，表现为术侧足趾并拢、轻度外翻，行走无力，步态呈现跛行或拖着伤足行走，术侧后足经常悬空或不敢着地，间或抬起并紧贴于腹部，小鼠时而甩足甚至舔足，活跃度明显低于术前，这种情况在观察期间一直持续。机械痛阈值检测结果表明，与术前基础痛阈相比较，小鼠于SNI术后第1天即出现痛阈值的显著降低，一直持续到观察期末的第14天，以第7天最为明显。证实了我们所进行的SNI模型建模成功，动物出现了明显的痛觉过敏与痛觉超敏现象，表明该模型是一种确切可靠的动物模型。此外，该种模型的热痛阈值于术后均无明显改变，这与以往的报导10相符，可能是由模型本身的局限性所造成，需要进一步的改进和完美，从而能找到一种更能模仿人类NPP临床症状的动物模型。近年来的在体和体外实验表明，锌离子可能与NPP的产生与传递有着密不可分的关系。Danscher 等13利用AMG技术发现脊髓中含有丰富的游离锌离子，这些锌离子主要位于神经元轴突终末。Wenzel等14发现，当神经冲动传导到轴突终末时，这些锌可与神经递质一起被释放到突触间隙内，并且作用于突触后膜的相应受体，从而影响突触后膜的兴奋性活动。Peters等15和Christine等16发现，锌离子能影响NMDA和非NMDA受体的表达与功能，而后者在伤害性刺激传导过程中起重要作用。Jo等5研究发现，脊神经背根切断术后，小鼠痛阈明显降低，脊髓后角浅层灰质尤其是脊髓-区的锌离子明显减少，推断锌可能参与了痛觉的传导。本研究发现，脊髓背侧角浅层分布着大量的锌离子；动物经SNI手术后，其术侧脊髓背侧角浅层锌离子显著减少，而其机械性痛阈值也随之显著下降；本研究结果证实，与模型组相比，锌缺乏小鼠脊髓后角中的锌离子减少更为显著，其机械性痛阈值降低也更为显著。我们推测之所以出现这种结果可能是由于坐骨神经损伤时，由于感觉神经元的周围突受损，导致其向脊髓背侧角运输的锌离子减少，增高了甲基D天门冬氨酸受体 (N-methyl-D-aspartate receptor, NMDA) 的兴奋性并降低了g-氨基丁酸对疼痛传递的抑制作用，因此造成SNI后出现了NPP的一系列痛觉过敏现象，而锌缺乏处理将进一步加重病情。本研究中也发现，在SNI模型动物脊髓背侧角CGRP表达上调，证实了CGRP可能参与了NPP的形成过程。此外，我们还发现，饮食锌缺乏处理的SNI模型动物脊髓背侧角中的CGRP表达上调，同时其痛阈值也显著降低，提示，锌可能通过抑制CGRP在在脊髓后角的释放来抑制NPP的产生。结论锌离子参与了小鼠脊髓后角的痛觉传递过程。本研究创新性的自我评价本研究采用AMG和原子吸收光谱检测SNI小鼠模型脊髓锌稳态，并将脊髓锌稳态与小鼠痛阈改变的相关性进行分析，探讨锌离子与小鼠痛觉传递的关系，具有一定创新性。 参考文献1王亚仑, 许予明. 神经病理性疼痛外周和中枢机制研究进展. 河南医学研究 2011; 20(2): 241-243.2Taneja A, Di Iorio VL, Danhof M, Pasqua OD. 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Drug News Perspect 2002; 15(4): 226-232.综述神经病理性疼痛与锌代谢的研究进展摘 要神经病理性疼痛 (Neuropathic Pain, NPP) 是继发于外周或中枢神经系统损伤后的一种慢性疾病状态，以痛觉的高反应性如：痛觉过敏、痛觉超敏、感觉缺失及自发疼痛等为主要临床病理生理学特点15 。NPP的发病原因多样，其发病机制极为复杂。近年来的在体和体外实验表明，锌离子可能在NPP的产生和传递过程中起重要作用。本文就近年来关于NPP的发病机制及锌代谢与NPP发病的相关性研究作一综述。关键词神经病理性疼痛；锌；锌代谢神经病理性疼痛 (Neuropathic Pain,NPP) 是由于神经系统损伤而引起的一种慢性疾病，临床上主要表现为痛觉过敏、痛觉超敏、局部感觉缺失以及自发性疼痛等15。近年来，由于其在老年人中的发病率较高，而社会老龄化越来越严重；而且随着癌症、艾滋病、糖尿病等经常引发NPP的疾病患者生存率显著升高，NPP的发病率也显著上升。由于缺乏有效的治疗手段，NPP已成为严重影响人类健康的一大顽症。因此，研究其发病机制从而探索NPP的有效防治手段已成为国内外研究热点。一、 NPP的发病机制NPP是由于神经损伤所引起的继发性慢性疾病，从神经损伤 (伤害性刺激) 到疼痛产生，在神经系统发生了一系列复杂的电学和化学的变化。其基本过程是：伤害性刺激在外周初级感觉神经元换能，转变成电信号，经脊髓、脑干、丘脑的传递和调制，最后在大脑皮层产生痛觉。目前研究表明，急性或慢性神经损伤所致的初级感觉神经元的兴奋性变化以及其与脊髓背侧角神经元间突触联系的重塑是构成其行为痛过敏的主要机制。（一）外周机制 1、异位放电与离子通道表达变化致初级感觉神经元兴奋性异常增强疼痛产生于受损伤的神经轴突和邻近的DRG传来的异位冲动，这种异位冲动的产生与初级传入神经纤维神经元兴奋性升高，以及他们在脊髓形成的突触接触增加有关68。在传入神经元的细胞膜上存在着大量的离子通道，外周神经损伤后，神经元胞体上的电压依赖性钙通道被激活，大量钙离子内流可激活蛋白激酶，从而调节各种转录因子，促成细胞核合成晚基因或改变基因表达，进而调节损伤神经元细胞膜上的离子通道如钠、钙通道等重新分布，产生异位和自发放电9。钠通道的重新表达在产生异位冲动方面起重要作用1012，如Nav13的重新表达，这种钠通道失活后恢复更快，有利于受损伤DRG神经元在相对较低阈值下重复兴奋，造成神经元在低阈值情况下的重复放电，导致神经元自发放电增加和异位放电。此外，钙通道也是神经元上的重要调控分子，外周神经损伤后钙通道表达的改变在NPP形成中也起重要作用1315。缺乏N型电压敏感性钙通道的小鼠其NPP的症状受到抑制；向神经损伤部位注射N型钙通道阻滞剂，可以缓解热痛敏的程度。2、肽类表达的改变与NPP 初级感觉神经元表达多种肽类，肽类作为神经递质或神经调质发挥作用5。外周神经损伤后感觉神经元中P物质、生长抑素下调；而在正常感觉神经元低表达的降钙素基因相关肽、血管活性肠肽、甘丙肽、神经肽Y和缩胆囊素上调1623。尽管外周神经损伤引起感觉神经神经肽表达的改变可能是一种适应性变化，但是有研究显示这些神经肽在调节痛敏中起重要作用。在NPP模型中发现神经肽Y在中、大直径 DRG神经元、脊髓背侧角的表达上调，给予大鼠神经肽Y抗血清或其受体拮抗剂治疗可缓解异常痛敏。3、炎症与 NPP 外周神经损伤与神经干局部炎症密切相关，外周神经损伤后，受损神经轴突吸引炎症细胞至损伤部位。这些炎症细胞释放一些炎症介质如5-羟色胺、缓激肽、P物质、组胺、前列腺素、速激肽等，这些炎症介质可以通过活化细胞内蛋白激酶调控细胞膜表面不同离子通道的活性，或者降低TTX-R钠通道的阈值，从而敏化轴突损伤的神经纤维，增强损伤部位的敏感性即痛过敏，在NPP的形成和维持中发挥重要作用10。（二）中枢机制脊髓背侧角是疼痛感觉信息传递和整合的初级中枢。外周神经损伤导致初级感觉神经元过度兴奋，进而引起脊髓背侧角神经元的兴奋性及其突触联系发生功能性或质的变化，即脊髓背侧角内传入神经末梢异常分布和突触重塑，导致疼痛、痛过敏，以及由轻触、压觉、温度变化等引起的痛反应等。1、中枢敏化外周神经损伤引起脊髓背侧角神经元敏化和随之而来的脊髓兴奋性增高，这种现象叫中枢敏化。它是神经损伤和传入电位增高的结果18。中枢敏化的特点是存在上扬现象和长时程增强效应（LTP）；这样，短暂的疼痛刺激可引起突触后电位长时间的增加。外周损伤引起脊髓背侧角神经元产生LTP是产生痛敏的重要原因。（1）NMDA受体 研究表明， N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartate, NMDA）受体在维持中枢敏化中发挥重要作用 24-26。神经损伤后，C纤维末端释放谷氨酸等兴奋性氨基酸，激活脊髓背侧角兴奋性氨基酸受体即NMDA受体，使钙通道开放，细胞内的钙浓度增加，后者可以激活蛋白激酶C发生膜转位，NMDA受体磷酸化，使受体的功能进一步上调，提高突触后神经元的兴奋性，造成对伤害性传入