曲马多对大鼠丘脑束旁核痛敏神经元放电频率的影响

曲马多对大鼠丘脑束旁核痛敏神经元放电频率的影响

心肌缺血是心脏损伤刺激的最常见因素，也是由心肌缺血引起的心绞痛的临床症状。然而,有关心绞痛的临床和实验室资料非常有限,我们所知道的大部分关于疼痛机制的信息是从躯体痛的研究得来的。Rosen曾利用脑功能成像研究多巴酚丁胺诱导已有冠状动脉疾病的心绞痛在大脑的反应,提示丘脑可能在心肌缺血性疼痛的过程中起一个非常重要的角色。另有研究表明,Pf能够对伤害性信息发生反应,并且是内脏和躯体伤害性信息的共同整合中枢。然而,Pf在缺血性心绞痛的过程中究竟发生怎样的作用,文献一直没有报道。本研究以电生理学的方法对Pf在心肌缺血性疼痛中的作用进行探讨。材料和方法1.拉坦麻醉下手术实验用体重250～300g的健康雄性大白鼠(山西医科大学实验动物中心提供),25%的乌拉坦腹腔注射(1.2g/kg)麻醉下进行手术,用7/0号手术用无损伤线从冠状动脉左前降支下穿过,线两端穿过充满半固体凡士林的聚乙烯细管,通过细管将线引出胸腔。完全闭合胸腔前抽净胸腔内空气。到此,心肌缺血模型即告建成,需要时只需轻轻拉动细线,即可阻断冠状动脉前降支的血流。2.对痛敏神经元的检测参照Pellegrino图谱开颅,用充有3mol/l氯化钾溶液的玻璃微电极(电阻8～20ΜΩ)在脑表面下5.0～7.2mm处探寻痛敏神经元。在大鼠后爪施加经皮电刺激(TES,0.5msec,10mA),用连续两个串刺激作为伤害性刺激。符合张香桐关于Pf核痛敏神经元判定标准的作为一个记录单元。3.脉急性凝结对符合Pf核痛敏神经元判定标准的每一个记录单元实行冠脉急性结扎(CAO),CAO后十五分钟无反应的被认为是心肌缺血性伤害刺激无关神经元,不进行干预;CAO后有反应的认为是心肌缺血性伤害刺激敏感神经元,分组干预。4.放电频率的测定CAO后有反应并完成实验记录的共24个记录单元分成三组。(1)单纯心肌缺血组12只;(2)曲马多干预组6只;(3)纳洛酮拮抗组6只。以上各组从CAO前15分钟到CAO后60分钟每5分钟记录一次细胞放电频率,每次记录20秒。CAO前的记录结果作为基础水平。在对每个单元的记录结束后,通过玻璃微电极电泳美蓝定位,然后通过组织学切片上蓝点的位置确定记录点是否位于束旁核内。实测数据用均数±标准差(mean±SD)表示,实验结果采用重复测量的单因素方差分析,SPSS统计软件包进行统计处理,P<0.05有统计学显著性。结果1.单心肌缺血组CAO后Pf痛敏神经元放电频率由基础水平逐渐增加,在15～20分钟达到高峰,以后在实验记录的时间内维持高位相对稳定(见图1)。2.尾静脉曲马多在不同频率下的放电频率分布在CAO后15分钟(Pf痛敏神经元放电频率到达高峰)时尾静脉注射曲马多12mg/kg,此后神经元放电频率逐渐下降,在注射15分钟后接近CAO前基础水平,并在实验记录的时间内维持低位相对稳定(见图2)3.pf与痛敏神经元的作用机制在曲马多抑制Pf痛敏神经元放电频率接近基础水平时尾静脉注射纳洛酮40μg/kg,此后细胞放电频率和基础水平相比无统计学显著性(见图3)。目前,有关心肌接受刺激产生的心脏痛信号向中枢传递的通路普遍认为有两条,即经交感神经和迷走神经的传入通路。两条通路主要通过脊髓丘脑束上传,然后主要投射到丘脑中部和后部,并且可激活一些皮质功能区,包括前扣带回,额皮质基底侧部和中部,这些皮质功能区被认为和心绞痛的痛觉感受有关,丘脑在心脏伤害性刺激信息传入的整合过程中起重要作用。现在丘脑已被公认为是一个重要的伤害性刺激整合中枢,其中Pf能够对伤害性刺激发生反应,并且是内脏和躯体伤害性刺激的共同整合中枢。但以前的研究绝大多数集中在心脏以外的内脏器官,关于束旁核和心肌缺血性伤害刺激之间的关系文献一直没有报道。本研究对麻醉大鼠进行CAO,可引起Pf痛敏神经元放电频率显著增高,这一反应可被曲马多有效逆转,说明束旁核是一个心脏伤害性刺激的信息处理中枢。但阿片受体拮抗剂纳洛酮对曲马多的上述效应不能有效拮抗,提示曲马多的镇痛作用不能完全用阿片受体机制来解释。曲马多属于非麻醉性中枢镇痛药,它虽然可和阿片受体结合,但其亲和力很弱。曲马多是一种消旋混合体,其(+)对映体作用于阿片受体,而(-)对映体则抑制神经元突触对去甲肾上腺素(NE)的再摄取,并增加神经元外5-HT的浓度,从而影响痛觉的传递而产生镇痛作用。脑干内源性痛觉下行抑制系统内含有丰富的5-HT能和NE能神经元,并接受源于脊髓和束旁核的纤维传入。另外,丘脑的束旁核和其他一些核团含有大量高密度的内生性NE和5-HT。5-HT在丘脑(其中包括束旁核)主要发挥强大的突触后抑制功能。双侧鞘内注射NE和5-HT可明显抑制伤害性刺激激发的束旁核的放电频率。以上研究说明NE和5-HT无论在脑干下行抑制系统还是在丘脑、脊髓水平都在痛觉的调制中发挥重要作用。结合本实验的研究结果,提示曲马多的上述作用主要是通过作用于中枢NE能和5-HT能神经元发挥的,而不是通过作用于阿片受体系统发挥的。NE和5-H