474空堡壁璧堂窒查!!!!芏!旦笙!!鲞蔓!塑垦!i!!垒!!!堕型!!!皇世!!!!!!!!!:!!!堕!:!・疼痛诊疗与研究・鞘内注射右美托咪定对糖尿病神经痛大鼠背根神经节GIRKl表达的影响李莉646000黄焕森汪灵芝连肖强阮林泸州市,西南医科大学附属医院麻醉科(李莉);510260广州医科大学附属第二医院麻醉科(黄焕森、汪灵芝、连肖强、阮林)通信作者:黄焕森,Email:huanghs5480@163.conD01:10.37601ema.J.issn.0254—1416.2016.04.024【摘要】目的评价鞘内注射右美托咪定对糖尿病神经痛大鼠背根神经节G蛋白偶联内向整SPF级健康成年雄性SD大鼠144只,8~10周龄,体重流钾通道1(GIRKl)表达的影响。方法200~220g,采用随机数字表法分为4组(n=36):正常对照组(C组)、右美托咪定组(D组)、糖尿病神经痛组(DNP组)和糖尿病神经痛+右美托咪定组(DD组)。采用腹腔注射链脲佐菌素60mg/kg的方法制备大鼠糖尿病神经痛模型。D组和DD组于注射枸橼酸一枸橼酸钠缓冲液或链脲佐菌素后14d时鞘内注射右美托眯定1.5Ixg/kg,C组鞘内注射等容量生理盐水。于注射链脲佐菌素前(T。)、注射链脲佐菌素后14d(T,)、鞘内注射后2、4和6h(T:~。)时测定机械痛阈,于T:.。时测定痛阈后处死大鼠取脊髓背根神经节,采用免疫荧光法检测GIRKl阳性细胞数目,Westernblot法检测GIRKl的表达。结果与DNP组比较,DD组T,一。时机械痛阈升高,脊髓背根神经节GIRKl阳性细胞计数增加,GIRKl表达上调(Jp<0.05);与D组比较,DD组T:.。时脊髓背根神经节GIRKl阳性细胞计数增加,GIRKl表达上调(P<O.05);与c组比较,DNP组T.~。时机械痛阈降低(P<0.05)。结论美托咪定通过上调背根神经节GIRKl表达减轻大鼠糖尿病神经痛。鞘内注射右【关键词】右美托咪啶;糖尿病;神经痛;神经节,脊;G蛋白偶联内向整流钾通道基金项目:国家自然科学基金(81401017);广州市卫生局西医引导项目(20141A011083)EffectabeticofintrathecaldexmedetomidineLiLi,HuangonexpressionofGIRKlindorsalrootgangliaofratswithdi-neuropathicpainHuansen,WangLingzhi,LianXiaoqiang,RuanLinSouthwestDepartmentofAnesthesiolog),AffiliatedHo印italofMedicalUniversity,Luzhou646000,China(Li£);DepartmentofAnesthesiology,SecondAffiliatedHo印italofGuangzhouMedicalzhouUniversity,Guang‘510260.China(HuangHS,WangLZ,LianXQ,RuanL)Correspondingauthor:HuangHuansen,Email:^“ong^s548D@,63.corn【Abstract】ObjectiveToevaluatetheeffectofintrathecaldexmedetomidinerootontheexpressionofwithdiabetichen—G—protein—coupledinwardlyropathicrectifyingK+channelAtotalof1441(GIRK1)indorsalgangliaofratspain(DNP).MethodshealthyadultmaleSPFSprague—Dawleyrats,aged8—102weeks.weighing200—220g,weretable:controldetomidinerandomlydividedinto4groups(n36each)usingarandomnumbergroup(groupC),dexmedetomidinegroup(groupD),groupDNP,andmodelwasDNP+dexme。ofstreptozoto—atgroup(groupDD).DNPmg/kg.InDandorestablishedbysingleintraperitoneal1.5Img/kgofwasinjectiontin(STZ)60daysDDgroups,dexmedetomidineinjectedwasintrathecallygivenin14aftercitratebufferpainSTZinjection,whilewastheequalvolumenormalsalinegroupC.ThemechanicalthresholdmeasuredbeforeSTZinjection(To),at14daysafterSTZinjectionmeasurementofthemechanicalpain(T】),andthresholdatat2,4and6hafterintrathecalratswereinjection(T2.4).AfterrootTⅥ,thesacrificed,andthedorsalgangliaofthelumbarsegment(L4.6)wereremovedfordeterminationofthenumberofGIRKlpositivenofluoreseeneeandthresholdwascellsandexpressionofGIRKlproteinbyimmu—ComparedwithgroupDNP,themechanicalrootWesternblot,respectively.Resultspainsignificantlyincreased,thenumberofGIRK1positivecellsindorsalgangliawassignifi—万方数据主坐壁醛堂盘查!!!!至!旦箜!!鲞箜!塑cantly垦!!!!垒!塑尘型!!!垒£!!!垫!!!!!!:!!!堕!:!DD(P<475increased,andtheexpressionwithgroupD,theofofGIRK1wassignificantlyup—regulateddorsalatatT2.4ingroupwas0.05).Comparedincreased,andComparedwithnumberofGIRKIpositivewascellsinrootgangliagroupatsignificantlytheexpressiongroupC,theGIRKlsignificantlyup—regulatedthresholdwasT2.4inDD(P<0.05).ingroupDNPmechanicalpainsignificantlydecreasedDNPTl-4(P<0.05).ConclusionofGIRKlindorsalrootIntrathecalgangliaofdexmedetomidineattenuatesthroughup—regulatingtheexpressionrats.【Keywords】Dexmedetomidine;Diabetescoupledinwardly—rectifyingFundpotassiumchannelsmellitus;Neuralgia;Ganglia,spinal;GProtein—program:NationalNaturalScienceFoundationofChina(81401017);WesternMedicineGuideProjectofGuangzhouMunicipalHealthBureau(20141A011083)右美托咪定具有镇静、镇痛作用、‘。。研究表明,鞘内注射右美托咪定可有效减轻糖尿病神经痛’2。。有必要明确其机制。糖尿病神经痛是一种常见的神经病理性疼痛,可引起自发痛、痛觉过敏甚至痛觉超敏等异常疼痛。G蛋白偶联内向整流钾通道1(GIRKl)参与了抗大鼠糖尿病神经痛的过程旧41。人和大鼠GIRKl有97%的氨基酸序列是相同的∞。。本研究拟评价鞘内注射右美托咪定对糖尿病神经痛大鼠背根神经节GIRKl表达的影响。材料与方法动物选择及分组SPF级健康成年雄性SD大鼠144只,8~10周龄,体重200~220g,由广东省实验动物中心提供。采用随机数字表法分为4组(n=36):正常对照组(C组)、右美托咪定组(D组)、糖尿病神经痛组(DNP组)和糖尿病神经痛+右美托咪定组(DD组)。采用腹腔注射链脲佐菌素60mg/kg的方法制备大鼠糖尿病神经痛模型。D组和DD组于注射枸橼酸一枸橼酸钠缓冲液或链脲佐菌素后14d时,参照文献[6]的方法,在背部备皮,常规消毒,以第4和5腰椎间隙为穿刺点,用30G针头从间隙正中穿刺,观察有甩尾或抬足反应后,鞘内注射右美托咪定(批号:H20130093,江苏恒瑞医药股份有限公司)1.5I.Lg/kg,C组鞘内注射等容量生理盐水。糖尿病神经痛模型的建立大鼠2或3只单笼饲养,室温20~25℃,保证其正常昼夜节律,避免强光和噪音的刺激,自由进食和饮水。适应坏境3d。造模前2d,测定双侧后足基础机械痛阈,禁食12h,于造模当天测定大鼠体重、空腹血糖。空腹血糖正常(3~5mmol/L)的大鼠,单次腹腔注射链脲佐菌素(Sigma公司,美国)60mg/kg(将链脲佐菌素溶于pH值为4.2,浓度为0.1mmol/L的枸橼酸一枸橼酸钠缓冲液中配成2%链脲佐菌素溶液)。注射后14d时,尾静脉采血测空腹血糖,血糖≥16.7mmol/L,且万方数据双侧后足机械痛阈<4g的大鼠为糖尿病神经痛模型制备成功。机械痛阈的测定采用vonFery细丝触觉测痛仪(Stoehing公司,美国)测定,参照文献[5]中介绍的方法计算机械痛阈。测试完最小或最大力度均不出现阳性反应,则记为0.25或15.00g。当大鼠机械痛阈<4g为出现痛觉超敏反应。采用下列公式计算:机械痛阈=10Xf+kcr,其中x为最末次应用的yonFrey细丝刺激力度的log值,13"为相邻VOflFrey探针力度log值之间差值的平均值(即0.224),k为阳性和阴性反应类型的查表值。按上述方法测定注射链脲佐菌素前(T。)、注射链脲佐菌素后14d、鞘内注射后2、4和6h(T。)时的机械痛阈。免疫荧光实验于T…时测定机械痛阈后每组随机取6只大鼠,腹腔注射10%水合氯醛3.5ml/kg麻醉后取第4至第6腰神经节段的背根神经节,4%多聚甲醛固定24h,先后移入20%、30%蔗糖4℃梯度脱水至组织沉底,适当修剪用OCT包埋后,以Leica冰冻切片机切片,厚15“m,将切片贴于玻片上,4%多聚甲醛固定30min,PBS漂洗,滴加含0.75%triton的PBS溶液于组织切片上,室温反应lh,PBS漂洗,滴加10%胎牛血清封闭液,室温lh,弃去余液不洗,滴加多克隆兔抗大鼠GIRKl抗体(1:100,SantaCruz公司,美国)于组织切片上,置于湿盒内4oC过夜,PBS漂洗,每张切片滴加TRITC标记的驴抗兔二抗(1:100,JacksonImmunoResearch公司,美国),避光室温下湿盒中孵育2h,在二抗孵育时间结束前10min滴加适量20ILLg/mlDAPI复染,PBS漂洗,抗荧光衰减封片剂封片,荧光显微镜(x400,Leica公司,德国)下观察并拍摄图像,计数GIRKl阳性细胞。背根神经节GIRKl表达的检测于T,.。时测定机械痛阈后每组随机取6只大鼠,腹腔注射10%水合氯醛3.5ml/kg麻醉后,快速分离第4至第6腰476生堡窒醛堂蓥查垫!!生!旦箜!!鲞箜!塑鱼!垫!垒!型!型!!!垒P!i!!!!!!∑!!.堑!堕!:!神经节段背根神经节,用预冷4℃的0.1mmol/LPBS溶液冲洗血污,提取样本蛋白,测定蛋白浓度,进行电泳及转膜实验,在5%脱脂牛奶的TBST液中室温摇床上封闭2h,TBST冲洗,将PVDF膜放人玻璃皿中,浸入含有兔抗大鼠GIRKl多克隆抗体(1:200,SantaCruz公司,美国)和抗内参蛋白(GAP.DH)鼠单克隆抗体(1:3000,SantaCruz公司,美国)的TBST溶液中,4℃孵育过夜,在TBST液冲洗,将PVDF膜放人玻璃皿中,加入含有HRP标记的羊抗兔IgG抗体(1:3000,北京康为世纪生物科技有限公司)和羊抗鼠IgG抗体(1:3000,北京康为世纪生物科技有限公司)的TBST溶液中,室温摇床上孵育lh,TBST冲洗,将两种显色底物1:1等体积混合,将混合物覆盖在膜表面,1~2min,摇晃使均匀。用保鲜膜把膜包起来,暗室中将x光片覆盖在膜的面上,曝光,显影,定影。利用gel—pro图像分析软件对染色条带进行分析。以目的蛋白灰度值与GAPDH灰度值的比值反映GIRKl的表达。统计学处理采用SPSS20.0软件包进行分析,正态分布的计量资料以均数±标准差(i±s)表示,组间比较采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。结果与DNP组比较,DD组T,~。时机械痛阈升高,脊髓背根神经节GIRKl阳性细胞计数增加,GIRKl表达上调(P<0.05);与D组比较,DD组T:~。时脊髓背根神经节GIRKl阳性细胞计数增加,GIRKl表达上调(P<0.05);与c组比较,DNP组T…时机械痛阈降低(P<0.05)。见表1-3。表1四组大鼠各时点机械痛阈的比较(g,n=6,i±s)D口H68+一7●5+一082±293●±32l8+一49D2dHn67±92±O8+一08l9+一O919±09D67±76●8±173●O9●+一2903+一3l92土19C畦胛组组69±869±187O±●870±l867±16注:与DNP组比较,8P<0.05与C组比较,“P<0.05表2四组大鼠脊髓背根神经节GIRKl阳性细胞计数的比较(个,n=6,E±s)注:与DNP组比较,4P<0.05与D组比较,“P<0.05万方数据表3四组大鼠脊髓背根神经节GIRKl表达的比较(n=6,E±s)注:与DNP组比较,3P<O05与D组比较,“P<0.05讨论参照文献[5,7],本研究采用腹腔注射链脲佐菌素60mg/kg的方法制备大鼠糖尿病神经痛模型,注射后14d时尾静脉采血测空腹血糖,血糖≥16.7mmol/L,且双侧后足机械痛阈<4g为大鼠糖尿病神经痛模型制备成功。参照文献[8],本实验选择鞘内注射右美托咪定的剂量为1.5p.g/kg。右美托咪定的终末清除半衰期约为2h,但其镇痛效应长达24h一1,因此本实验选取鞘内注射右美托咪定后2、4和6h时测定各指标。本研究结果表明,与DNP组比较,DD组T…时大鼠机械痛阈升高,提示鞘内注射右美托咪定减轻了大鼠糖尿病神经痛。背根神经节神经元内有多种G蛋白偶联受体,其中包括et,肾上腺素能受体。背根神经节中存在着GIRKl~4个亚单位的表达,GIRK通道是处于G蛋白偶联受体下游的离子通道。1…。静息状态下,GIRK通道可与G蛋白偶联受体形成GPCR—Gal31一GIRK复合物¨“。当激动剂与G蛋白结合后,G仅亚基释放GDP,与GTP结合,此时,p1亚基与Get亚基解聚,解离的G13-/亚基随后直接激活GIRK通道,被激活后的GIRK通道神经元细胞钾离子外流导致神经元细胞膜超极化,进而降低神经系统的兴奋性。本研究结果显示,鞘内注射右美托咪定后糖尿病神经痛大鼠背根神经节GIRKI的表达相对于对照组明显上调。当外周神经受损时,背根神经节神经元肾上腺素能受体表达上调【”1。推测右美托咪定减轻大鼠糖尿病神经痛的机制可能是:大鼠糖尿病神经痛时,背根神经节上d,肾上腺素能受体数量相对于对照组增多,鞘内注射右美托咪定后,仪:肾上腺素能受体被激活的数量增加,致使活化的G蛋白解离出的Gp^y增多,因而Gp.y激活更多的GIRKl通道,引起通道开放,产生超极化反应,降低神经元的兴奋性,从而减轻大鼠糖尿病神经痛。综上所述,右美托咪定通过上调背根神经节GIRKl表达减轻大鼠糖尿病神经痛。史堡壁醛堂銎查!!!!笙!旦箜!!鲞箜!塑曼!!!!垒!塑尘型!!!垒哑!!!!!!!!!:!!!型!.!477参考文献GuXY,LiuBL,ZangKK,eta1.DexmedetomidineinhibitsTetrodotoxin—resistantNay1.8sodiumchannelactivitythroughGi/o—dependentpathwayinratdorsalrootganglionneurons[JJ.Mo—lecularBrain.2015,8:15.DOI:10.1186/s1304l-015-0105-2.[2]CalcuttNA,ChaplanSR.Spinalpharmacologyoftactileallo—dyniaindiabeticrats[J].BrJPharmacol,1997,122:1478-1482.[3]ChenSR,ChenH,YuanWX,ela1.Increasedpresynapticandpostsynaptic“2一adrenoccptoractivityinthespinaldorsalhorninpainfuldiabeticneuropathy[J].JPharmaeolExpTher,2011,337(1):285—292.DOI:10.1124/jpet.110.176586.[4]ChengHJ.MaKT,LiL.eta1.Differentialexpressionofat-pha・adrenoceptorsubtypesinratdorsalrootganglionafterchronicconstrictioninjury[J].JHuazhongUnivSciTechnol[MedSci],2014,34(3):322—329.DOI:10.1007/s11596-014-1277—1.[5]SpauschusA,LentesKU,WischmeyerE,ela1.AG—protein—activatedinwardlyrectifyingK+channel(GIRK4)fromhumanhippocampusassociateswithotherGIRKchannels[J]JNeuros-ci,1996,16(3):930—938.[6]MestreC,PelissierT,FialipJ,eta1.Amethodtoperformdi—recttranscutaneousintrathecaliniectioninratsJ.JPharmacolToxicolMethods,1994,32(4):197—200.DOI:10.1016/1056-8719(94)90087-6.[7]刘京珍,叶英.不同剂量链脲佐菌素建立糖尿病大鼠模型稳定性观察[J].徐州医学院学报,2013.33(5):305-307.DOI:10.3969/j.issn.1000-2065.201305,008.LiuJZ,YeY.Stabilityoftheeffectsofdifferentdosesofstrep-tozotocininmodelofdiabeticrats『J]AetaAcademiaeMedicinaeXuzhou,2013,33(5):305—307.DOI:10.969/j.issn.1000・2065.万方数据2Ulj.05.008.[8]李雄娟,黄焕森,陈海铭,等.右美托咪定鞘内注射对大鼠急性疼痛行为及脊髓GIRK2表达的影响[J].广东医学,2013,34(12):1816.1818.DOI:10.3969/j.issn.1001-9448.2013.12.007.LiXJ,HuangHS,ChenHM,eta1.EffectsofintrathecaldexmedetomidineontheacutenociceptiveactionandexpressionofspinalGIRK2protein[J].GuangdongMedicalJournal,2013,34(12):1816-1818.D01:10.3969/j.issn.1001—9448.2013.12.007[9]ZhangH,ZhouF,LiC,ela1.Molecularmechanismsunderly-ingtheanalgesicpropertyofintrathecaldexmedetomidineanditsneurotoxicityevaluation:aninvivoandinvitroexperimentalstudy[J].PLoSOne,2013,8(2):e555556.DOI:10.1371,jour-hal.pone.0055556[10]GaoXF,ZhangHL,YouZD,eta1.Gprotein-coupledinward—lyrectifyingpotassiumchannelsindorsalrootganglionneurons[J].AetaPharmacolSin,2007,28(2):185-190.DOI:10,1111/j.1745・72542007.00478.x.NakatsukaT,FujitaT,lnoueK,eta1.ActivationofGIRKchannelsinsubstantiagelatinosaneuronesoftheadultratspinalcord:8possibleinvolvementofsomatostatin[J].JPhysiol,2008,586(Pt10):2511-2522.DOI:10.1113/jphysi01.2007.146076.[12]TanimotoK,Takebayashifr,KobayashiT,eta1.Doesnorepi-nephrineinfluencepainbehaviormediatedbydorsalrootgangli—a?:apilotstud),[J].ClinOflhopRelatRes,2011,469(9):2568.2576.DOl:10.1007/s11999—011.1798.x.(收稿日期:2015—12-31)(本文编辑:葛胜辉)