張瑩,王志國(guó),孫丹丹,歐陽(yáng)竟鋒,趙小亮,王丹巧,李濤,崔悅,牛曉紅
(中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院 醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,北京 100700)
加巴噴丁對(duì)骨癌痛模型大鼠的鎮(zhèn)痛作用及機(jī)制研究
張瑩,王志國(guó),孫丹丹,歐陽(yáng)竟鋒,趙小亮,王丹巧Δ,李濤,崔悅,牛曉紅
(中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院 醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,北京 100700)
目的研究加巴噴丁對(duì)Walker-256乳腺癌細(xì)胞構(gòu)建的大鼠脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛模型的鎮(zhèn)痛作用及其機(jī)制。方法雌性wistar大鼠30只,隨機(jī)分為假手術(shù)組(sham)、模型組(model)和加巴噴丁組(GBP,100mg/kg),每組10只;分別進(jìn)行操作對(duì)照和脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛造模手術(shù)。以機(jī)械痛縮足域值和影像學(xué)觀察作為大鼠疼痛行為學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo);分別采用微透析分析儀ISCUSFflexMicrodialysis Analyzer、放射免疫法、流式多因子檢測(cè)技術(shù),測(cè)定腦脊液中谷氨酸(Glutamate,Glu)、脊髓中P物質(zhì)(Substance P,SP)及腫瘤局部組織中白細(xì)胞介素-12/P70(Interleukin-12/p70,IL-12P70)、γ干擾素(Interferon-γ,IFN-γ)及 β-神經(jīng)生長(zhǎng)因子(β-nerve growth factor,β-NGF)的含量。結(jié)果與假手術(shù)組相比,手術(shù)組脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛模型大鼠機(jī)械痛縮足域值明顯下降,影像學(xué)觀察到骨質(zhì)破壞,腦脊液中Glu、脊髓中SP水平明顯升高(P<0.01,P<0.05),腫瘤組織中IL-12P70、IFN-γ水平明顯降低而β-NGF水平明顯升高(P<0.05)。與模型組相比,加巴噴丁給藥后30min大鼠機(jī)械痛縮足閾值開(kāi)始上升,60~300min明顯升高(均P<0.01)。加巴噴丁顯著降低了骨癌痛大鼠腦脊液中Glu、脊髓中SP濃度(P<0.01,P<0.05),提高了大鼠腫瘤組織中IL-12P70和IFN-γ水平,降低了β-NGF濃度(P<0.05)。結(jié)論加巴噴丁可減輕骨癌痛大鼠的疼痛行為學(xué)指標(biāo),其鎮(zhèn)痛機(jī)制可能與抑制中樞興奮性氨基酸、痛感調(diào)質(zhì)及周?chē)窠?jīng)生長(zhǎng)因子水平、增強(qiáng)外周的免疫作用有關(guān)。
加巴噴??;骨腫瘤;急性疼痛;機(jī)械痛縮足閾值;作用機(jī)制
本實(shí)驗(yàn)采用Walker-256乳腺癌細(xì)胞構(gòu)建大鼠脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛模型,觀察加巴噴丁對(duì)大鼠疼痛行為學(xué)的干預(yù)作用;采用微透析分析儀ISCUSFflexMicrodialysis Analyzer、放射免疫法和流式多因子檢測(cè)等技術(shù),測(cè)定腦脊液中谷氨酸(Glutamate,Glu)、脊髓中P物質(zhì)(Substance P,SP)及腫瘤局部組織中白細(xì)胞介素-12/P70(Interleukin-12/p70,IL-12P70)、γ干擾素(Interferon-γ,IFN-γ和β-神經(jīng)生長(zhǎng)因子(β-nerve growth factor,β-NGF)的含量,從中樞興奮性氨基酸、痛感調(diào)質(zhì)及周?chē)窠?jīng)生長(zhǎng)因子、免疫相關(guān)因子的角度,探討加巴噴丁對(duì)骨癌痛鎮(zhèn)痛作用的中樞和外周機(jī)制,為加巴噴丁干預(yù)臨床最難以控制的骨癌痛提供藥理學(xué)依據(jù)。
1.1 瘤株、主要藥品及試劑 Walker-256乳腺癌細(xì)胞,購(gòu)自中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)細(xì)胞中心;加巴噴?。ńK恒瑞醫(yī)藥股份有限公司,批號(hào)12031291N0.107);無(wú)菌骨蠟(上海三友醫(yī)療器械有限公司,批號(hào) 120401)AimPlex?Rat custom 7-plex kit,AimPlex?Mouse/Rat Basic kit,Aimplex?Tissue Lysis Buffer,均購(gòu)自北京曠博生物技術(shù)有限公司;谷氨酸檢測(cè)試劑盒(瑞典CMA,批號(hào)T23423);SP檢測(cè)試劑盒(上海第二軍醫(yī)大學(xué),批號(hào)20131231)。
1.2 主要儀器設(shè)備 51000-20C Von Frey hairs疼痛測(cè)試包(美國(guó)Danmic公司);Aimplex?EZPrep洗板儀(北京曠博生物技術(shù)有限公司);MS3數(shù)顯型振蕩器(德國(guó)IKA公司);流式細(xì)胞儀BD FACSCalibur(BD Bioscience);ISCUSflexMicrodialysis Analyzer生化分析儀、數(shù)據(jù)分析軟件 ICU pilot(瑞典 CMA);DFM-96γ-放射免疫計(jì)數(shù)儀(合肥眾成機(jī)電公司)。
1.3 脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛大鼠模型的構(gòu)建及分組 將凍存的瘤株進(jìn)行復(fù)蘇、傳代,完成腹水瘤細(xì)胞的制備并調(diào)整細(xì)胞濃度為4.7×104個(gè)/μL,置于冰盒內(nèi)備用。Wistar大鼠46只,雌性,體質(zhì)量180~200 g,購(gòu)自中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,許可證編號(hào)為SCXK-(軍)2007-004,正常飼養(yǎng)。大鼠經(jīng)適應(yīng)性刺激后,將連續(xù)3 d機(jī)械痛縮足閾值≥26 g的大鼠隨機(jī)挑取10只作為假手術(shù)組(sham),剩余36只作為手術(shù)組(surgery),參照 Medhurst[4-5]的造模方法,于水合氯醛(3.5 mg/kg)麻醉下,向手術(shù)組大鼠右側(cè)后肢脛骨骨髓腔內(nèi)注入4.5μL含有瘤細(xì)胞的腹水,無(wú)菌骨蠟封口。假手術(shù)組注入同體積的無(wú)菌生理鹽水。
1.4 脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛大鼠模型的行為學(xué)評(píng)價(jià)及藥效觀察
術(shù)后用機(jī)械觸痛法[6]進(jìn)行測(cè)評(píng),將大鼠扣置于鐵絲架上,待其探究活動(dòng)基本消失后,依次用標(biāo)準(zhǔn)化的von frey纖維絲,從較小刺激強(qiáng)度2 g開(kāi)始,以1次/s的頻率,垂直刺激大鼠右后肢足爪底部中外側(cè)皮膚表面,記錄5次中出現(xiàn)3次或3次以上縮足反應(yīng)的最小刺激量作為大鼠的機(jī)械痛縮足閾值,并在術(shù)后第13天和21天進(jìn)行右后肢X線(xiàn)攝片。將術(shù)后10~13 d機(jī)械痛縮足閾值持續(xù)≤8 g兼有X線(xiàn)片骨質(zhì)破壞的手術(shù)組大鼠20只隨機(jī)分為模型組(model;n=10)和加巴噴丁組(GBP 100mg/kg;n=10)。假手術(shù)組與模型組均給予等量生理鹽水。連續(xù)給藥7 d后,測(cè)評(píng)給藥前(0min)和給藥后30、60、90、120、180、240、300min各時(shí)間點(diǎn)的機(jī)械痛縮足閾值。
1.5 大鼠腦脊液谷氨酸(Glu)濃度的檢測(cè) 大鼠于麻醉下,迅速暴露枕骨下緣的環(huán)枕膜,將頭皮針從枕骨與環(huán)枕膜連接處插入到小腦延髓池約0.2 cm,抽取大鼠腦脊液,經(jīng)高速低溫離心,以2μL進(jìn)樣,用ISCUSflex檢測(cè)儀及專(zhuān)用試劑盒,利用酵素反應(yīng)、呈色原理,進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)分析。測(cè)量波長(zhǎng)為365和546 nm;功率為100VA。應(yīng)用Laptop計(jì)算機(jī)和LABplotTM軟件控制儀器、運(yùn)算數(shù)據(jù)及分析結(jié)果。
1.6 脊髓組織P物質(zhì)(SP)的檢測(cè) 剝離大鼠L4~L6脊髓節(jié)段,在生理鹽水中煮沸5min,加入1mol/L HAc 1mL,充分勻漿,室溫留置100 min。離心后取上清加入相應(yīng)體積的1 mol/L NaOH。采用平衡飽和加樣程序即將非標(biāo)記抗原(樣品與標(biāo)準(zhǔn)品)、抗體、125I標(biāo)記的抗原依次加入反應(yīng)管中至其達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,再加分離劑分離B(標(biāo)記的抗原抗體復(fù)合物)與F(標(biāo)記的抗原游離物),γ-放射免疫計(jì)數(shù)儀測(cè)定沉淀的cpm值(B)并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。
1.7 腫瘤局部組織中IL-12P70、IFN-Υ及β-NGF含量的檢測(cè) 剝離大鼠右后肢手術(shù)鉆孔周?chē)[瘤組織,按每100 mg加500μL預(yù)冷的1×AimPlex Tissue Lysis Buffer,充分勻漿,冰浴5min,離心取上清。利用樣本中的抗體與微球耦聯(lián)的特異性抗體、生物素標(biāo)記的檢測(cè)抗體、鏈霉素親和素標(biāo)記的PE工作液相結(jié)合的原理,將反應(yīng)好的樣品通過(guò)流式細(xì)胞儀配備的488 nm激發(fā)光的PE通道進(jìn)行熒光檢測(cè)上機(jī)讀數(shù)。結(jié)合抗原標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),對(duì)IL-12P70、IFN-γ、β-NGF進(jìn)行定量檢測(cè)。
2.1 脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛大鼠模型的建立 各組大鼠在術(shù)前至術(shù)后第6天體重?zé)o明顯差別,術(shù)后第10天開(kāi)始,手術(shù)組大鼠體重增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯慢于假手術(shù)組,分別為(210.63±8.00)g和(222.56±4.30)g。手術(shù)組大鼠患肢腫脹,行走步態(tài)出現(xiàn)跛行,足趾不能正常外展,保護(hù)體位,甚至部分不能使用患肢。術(shù)后第12天測(cè)機(jī)械痛縮足閾值與術(shù)前相比顯著降低(P<0.01,見(jiàn)圖1);而假手術(shù)組上述指標(biāo)無(wú)明顯變化。對(duì)機(jī)械痛縮足閾值進(jìn)行連續(xù)觀察發(fā)現(xiàn),手術(shù)組大鼠從術(shù)后第9天明顯下降,至第21天均穩(wěn)定維持在(16.45±6.82)g~(10.6±6.51)g,明顯低于假手術(shù)(P<0.01,見(jiàn)圖2)。X線(xiàn)可見(jiàn):假手術(shù)組大鼠除鉆孔點(diǎn)外,未見(jiàn)異常骨質(zhì)結(jié)構(gòu);手術(shù)組大鼠術(shù)后第13天骨質(zhì)有點(diǎn)狀缺損,骨皮質(zhì)部分膨脹,突破骨膜;術(shù)后第21天時(shí),該大鼠右側(cè)后肢腫脹較前明顯增加,片狀骨溶解,雙側(cè)骨皮質(zhì)均不連續(xù),甚至出現(xiàn)骨折(見(jiàn)圖3)。
圖1 大鼠脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛造模術(shù)前和術(shù)后機(jī)械痛縮足閾值的比較**P<0.01,與手術(shù)組術(shù)前相比Fig.1 Comparision of preoperative and postoperative paw withdrawal mechanical threshold on tibiametastatic cancer pain ratsmodel**P<0.01,compared with preoperative surgery group
圖2 大鼠脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛造模手術(shù)組和假手術(shù)組術(shù)后機(jī)械痛縮足閾值的比較**P<0.01,與假手術(shù)組相比Fig.2 Comparison of paw withdrawalmechanical threshold on tibiametastatic cancer pain ratsmodel betweenr surgery and sham surgery group**P<0.01,compared with sham group
圖3 假手術(shù)組與手術(shù)組大鼠X線(xiàn)攝片結(jié)果Fig.3 The results of X-ray on sham group and surgery group
2.2 加巴噴丁對(duì)脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛大鼠機(jī)械痛縮足閾值的影響 給藥第7天反映大鼠疼痛行為學(xué)的指標(biāo)——機(jī)械痛縮足閾值測(cè)評(píng)結(jié)果如表1所示。用藥前(0min),模型組與加巴噴丁組大鼠機(jī)械痛縮足閾值均顯著低于假手術(shù)組(P<0.01),模型組與加巴噴丁組組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;加巴噴丁組在給藥后30min機(jī)械痛縮足閾值上升,90min達(dá)到藥效最高峰(78.44±27.6)g,在觀察的300min內(nèi)持續(xù)有效,在60min以后的所有時(shí)間點(diǎn)均顯著升高了痛域值(P<0.01)。
表1 加巴噴丁對(duì)大鼠機(jī)械痛縮足閾值的影響Tab.1 Effects of gabapentin on paw withdrawalmechanical threshold
2.3 加巴噴丁對(duì)大鼠腦脊液中谷氨酸(Glu)、脊髓節(jié)段P物質(zhì)(SP)水平的影響 腦脊液中Glu和脊髓中SP為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疼痛相關(guān)的遞質(zhì)和調(diào)質(zhì),與假手術(shù)組相比,骨癌痛模型組Glu、SP濃度均顯著升高(P<0.01或P<0.05);與模型組比較,給予加巴噴丁干預(yù)后,Glu、SP水平均受到不同程度的抑制(P<0.01或 P<0.05,見(jiàn)表2)。
表2 加巴噴丁對(duì)Glu和SP含量的影響Tab.2 The effects of gabapentin on glutamate of cerebrospinal fluid and substance P in spinal segment
2.4 加巴噴丁對(duì)腫瘤局部組織中IL-12P70、IFN-γ、β-NGF的影響 與假手術(shù)組比較,模型組大鼠腫瘤組織中IL-12P70和IFN-γ水平顯著下降(P<0.05),表明其免疫狀態(tài)低下。與模型組比較,加巴噴丁組大鼠IL-12P70和IFN-γ水平均升高(前者P<0.05,后者無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義),提示加巴噴丁可以一定程度地改善免疫功能。β-NGF為骨癌痛相關(guān)的活性因子,與假手術(shù)組相比,模型組大鼠的 β-NGF水平由(2.45±3.85)pg/mL升至(44.95±15.43)pg/mL(P<0.05),加巴噴丁干預(yù)后顯著降低至(15.76±9.88)pg/mL(P<0.05,見(jiàn)表3)。
表3 加巴噴丁對(duì)腫瘤局部組織中IL-12P70、IFN-γ、β-NGF的影響(pg/mL)Tab.3 The effects of gabapentin on IL-12P70、IFN-γ、β-NGF of tumor local tissue(pg/mL)
3 討論
迄今為止,癌痛的臨床治療還在延續(xù)“三階梯”止痛療法,但因藥物的成癮性、耐受性和不良反應(yīng)等缺點(diǎn),使40%的患者疼痛得不到有效緩解[7],嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量及癌癥的治療效果。因此,對(duì)癌痛鎮(zhèn)痛療效高、不良反應(yīng)少的新方法、新藥物備受關(guān)注和期待。加巴噴丁是前期研究證明對(duì)慢性疼痛效果良好、不良反應(yīng)較少的臨床用藥,對(duì)阿片類(lèi)藥物的代謝影響小,在癌痛的聯(lián)合應(yīng)用中,增加其它鎮(zhèn)痛藥物的作用而不產(chǎn)生有害的相互作用。加巴噴丁對(duì)NMDA受體有拮抗作用[8],提高腦內(nèi) GABA受體效應(yīng)水平[9];通過(guò)抑制突觸后膜電壓依賴(lài)型鈣離子通道,阻礙疼痛信息的傳遞[10],提示了對(duì)于臨床最為常見(jiàn)、癥狀最為嚴(yán)重、最難以控制的骨癌痛有效干預(yù)的可能性。
本研究采用部分模擬臨床骨癌痛癥狀與發(fā)病機(jī)制的大鼠脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛模型,觀察到加巴噴丁明顯改善了該模型大鼠的疼痛行為學(xué)指標(biāo),提高了大鼠的機(jī)械痛縮足閾值,在整體水平證實(shí)了加巴噴丁可干預(yù)骨癌痛的假設(shè)。進(jìn)一步的研究顯示,加巴噴丁顯著提高了骨癌痛大鼠腫瘤組織中IL-12P70和IFN-γ水平,降低了β-NGF濃度;顯著降低了該模型大鼠腦脊液中Glu、脊髓中SP濃度,一定程度反映了加巴噴丁鎮(zhèn)痛作用的機(jī)制。
骨癌痛的病理機(jī)制獨(dú)特而復(fù)雜,至今仍不完全清楚。但大量研究表明,神經(jīng)系統(tǒng)的外周和中樞敏化直接參與骨癌痛的機(jī)制,并且是疼痛產(chǎn)生和維持的主要原因。骨癌組織中的腫瘤和其它間質(zhì)細(xì)胞會(huì)分泌多種炎癥因子、生長(zhǎng)因子及轉(zhuǎn)化因子等,加之周?chē)窠?jīng)損傷引起的傷害性感受器異常興奮,直接導(dǎo)致了神經(jīng)系統(tǒng)外周的敏化效應(yīng)。外周敏化后的神經(jīng)信息通過(guò)背根神經(jīng)節(jié)、脊髓背角到達(dá)高級(jí)神經(jīng)中樞,經(jīng)過(guò)多種神經(jīng)遞質(zhì)、興奮性氨基酸、SP、降鈣素基因相關(guān)肽等的介導(dǎo)調(diào)制,使疼痛信息傳遞神經(jīng)元的興奮性增高,敏感性增強(qiáng),引起中樞的敏化效應(yīng),導(dǎo)致痛覺(jué)過(guò)敏、觸誘發(fā)痛和自發(fā)痛出現(xiàn),并維持慢性骨癌痛癥狀。
神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)是腫瘤組織分泌的活性因子之一。生理狀態(tài)下,機(jī)體表達(dá)的NGF水平較低,但當(dāng)腫瘤發(fā)生或外周神經(jīng)損傷時(shí)NGF產(chǎn)生增加。高濃度的NGF誘導(dǎo)感覺(jué)神經(jīng)元的表型及反應(yīng)特性發(fā)生變化,并與受體結(jié)合,誘導(dǎo)SP和降鈣素基因相關(guān)肽水平的上調(diào)[11],參與骨癌痛的周?chē)艋瘷C(jī)制。本實(shí)驗(yàn)觀察到的大鼠脛骨轉(zhuǎn)移性癌痛模型腫瘤組織NGF水平升高現(xiàn)象,可能為骨癌組織分泌及繼發(fā)的局部神經(jīng)損傷引起;加巴噴丁干預(yù),部分抑制了過(guò)多產(chǎn)生的NGF,減輕了周?chē)艋?,使大鼠疼痛行為學(xué)指標(biāo)改善。這與既往使用NGF抗體,通過(guò)阻斷NGF通路獲得抗傷害感受[12]的研究結(jié)果相一致。
在骨癌痛的周?chē)鷻C(jī)制中,免疫系統(tǒng)的調(diào)控也具有非常重要的作用。臨床研究發(fā)現(xiàn),癌癥伴有癌痛的患者機(jī)體免疫水平低下,細(xì)胞免疫、體液免疫處于休眠狀態(tài),CD3、CD4、CD8、IL-2及IgA、C3、C4等指標(biāo)異常;疼痛緩解后,這些異常的免疫指標(biāo)得到恢復(fù)。對(duì)常規(guī)鎮(zhèn)痛治療無(wú)效的癌痛病人進(jìn)行免疫機(jī)能調(diào)整性治療后,伴隨整體免疫功能的改善,鎮(zhèn)痛藥的療效得以發(fā)揮,癌痛也有所減輕[13]。本研究中骨癌痛模型組大鼠免疫學(xué)指標(biāo)IL-12P70和IFN-γ的含量減少,一方面可能與腫瘤不斷增長(zhǎng)、整體免疫力低下有關(guān);另一方面也可能與瘤細(xì)胞自身分泌的IL-10和PGE2等抑制性細(xì)胞因子,阻礙單核-巨噬細(xì)胞和NK細(xì)胞活化、抑制巨噬細(xì)胞表達(dá)MHC II類(lèi)分子及B7等共刺激分子有關(guān)。加巴噴丁干預(yù)后,上調(diào)了免疫應(yīng)答,提高了IL-12P70和IFN-γ的水平,可能是其減輕骨癌痛作用的周?chē)鷻C(jī)制之一。
SP是一種速激肽,廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng),是神經(jīng)中樞參與痛覺(jué)傳導(dǎo)的重要經(jīng)遞質(zhì)或調(diào)質(zhì)。疼痛的周?chē)艋畔魅爰顾?,背角的神?jīng)元釋放SP,后者與NK-1受體結(jié)合,引起細(xì)胞膜去極化,并促使興奮性氨基酸Glu過(guò)度釋放,加速傷害性信息傳遞,參與致痛機(jī)制,增加對(duì)疼痛的敏感性。但也有報(bào)道認(rèn)為低劑量的SP尚具有鎮(zhèn)痛的作用[14]。Glu是神經(jīng)中樞內(nèi)最重要的興奮性氨基酸遞質(zhì),直接參與骨癌痛的中樞敏化過(guò)程。周?chē)奶弁葱畔⒓癝P引起的異常沖動(dòng),引起中樞內(nèi)傳入神經(jīng)纖維末端釋放過(guò)量的Glu,作用于NMDA受體,引起Na+、K+通透性增加和Ca2+大量?jī)?nèi)流,產(chǎn)生興奮性突觸后電流,易化突觸傳遞,誘發(fā)中樞神經(jīng)通路產(chǎn)生高度興奮而達(dá)到中樞敏化[15],引發(fā)或維持痛覺(jué)過(guò)敏、痛覺(jué)超敏和自發(fā)痛。研究人員于鞘內(nèi)分別注射SP或Glu均可誘發(fā)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物痛覺(jué)過(guò)敏;用辣椒素排空SP或使用Glu受體拮抗劑MK-801均可升高實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的痛閾值[16]。本課題組前期研究也顯示:坐骨神經(jīng)部分損傷[17]和切口痛[18]模型大鼠隨其機(jī)械痛敏和冷痛敏的產(chǎn)生其紋狀體細(xì)胞外液Glu、脊髓和腦脊液中SP含量明顯增加。上述的觀點(diǎn)支持本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及推論:骨癌痛模型大鼠脊髓SP、腦脊液Glu的產(chǎn)生異常增加,而加巴噴丁可能通過(guò)抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)的SP和Glu水平、抑制神經(jīng)元去極化、降低神經(jīng)對(duì)刺激的敏感性發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。
綜上所述,加巴噴丁具有減輕骨癌痛大鼠疼痛行為的作用,其鎮(zhèn)痛機(jī)制可能與調(diào)整周?chē)椭袠猩窠?jīng)系統(tǒng)中重要的活性因子、疼痛相關(guān)的遞質(zhì)和調(diào)質(zhì)的水平有關(guān)。然而,加巴噴丁在骨癌痛外周和中樞敏化中的具體作用機(jī)制,特別是對(duì)上述物質(zhì)的分子調(diào)控和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。
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(編校:吳茜)
Research on the analgesic effect and mechanism of gabapentin on ratsmodel w ith tibia metastatic cancer pain
ZHANG Ying,WANG Zhi-guo,SUN Dan-dan,OU YANG Jing-feng,ZHAO Xiao-liang,WANG Dan-qiaoΔLITao,CUIYue,NIU Xiao-hong
(Medical Experimental Center,China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100700,China)
ObjectiveTo study the analgesic effectand mechanism of gabapentin on tibiametastatic cancer pain ratmodel constructed by walker-256 breast cancer cells.Methods30 Femalewistar ratswere randomly divided into sham group,modelgroup and GBP group(100mg/kg),each group had 10 rats.Sham operation were used as operation control and tibiametastatic cancer pain operation were done separately.Paw withdrawalmechanical threshold and observation of X-ray were used to evaluate rats’pain behavior.ISCUSbiochemicalmethod,radioimmunoassay,and streamingmulti-factor detection techniquewere used to detect glutamate level of cerebrospinal fluid,substance P level in the spinal cord and expression of IL-12P70,IFN-γ,β-NGF in the tumor tissue.ResultsCompared with sham group,paw withdrawalmechanical threshold of tibia metastatic ratmodel in operaion group were decreased significantly,and X-ray showed bone destruction,the glutamate level of cerebrospinal fluid and substance P level in the spinal cord were increased significantly(P<0.01 or P<0.05).IL-12P70 and IFN-γlevelswere significantly lower andβ-NGF levelwas higher than that in sham group(P<0.05).Compared with model group,paw withdrawalmechanical threshold of rats in gabapentin group began to rise in 30min after administration,and peaked in 60~300min(P<0.01).Gabapentin reduced the glutamate level of cerebrospinal fluid,substance P level in the spinal cord andβ-NGF level of tumor tissue concentrations significantly(P<0.01 or P<0.05),but increased IL-12P70 and IFN-γlevels of tumor tissue.ConclusionGabapentin can relieve the bone cancer pain of ratmodel.Its analgesic mechanism may lie indecreasing the levels of central excitatory amino acids,pain-associated neuromodulator and the nerve growth factor,and enhancing the peripheral immune function.
gabapentin;bone neoplasms;acute pain;paw withdrawalmechanical threshold;mechanism of action
R965.1
A
1005-1678(2014)03-0008-05
加巴噴?。╣abapentin,GBP)分子結(jié)構(gòu)與 γ-氨基丁酸(γaminobutyric acid,GABA)相似,在臨床上多用作抗癲癇治療,近年來(lái)在神經(jīng)病理性疼痛方面的應(yīng)用也逐漸廣泛,如帶狀皰疹后神經(jīng)痛、三叉神經(jīng)痛、糖尿病性神經(jīng)痛等。加巴噴丁與嗎啡聯(lián)合應(yīng)用于術(shù)后鎮(zhèn)痛可減少嗎啡的用量和不良反應(yīng),與氫考酮聯(lián)合應(yīng)用于癌癥患者的中、重度疼痛可增加氫考酮的鎮(zhèn)痛效果,使疼痛進(jìn)一步緩解[1-2]。但加巴噴丁單獨(dú)使用對(duì)兼有神經(jīng)病理性疼痛和炎癥疼痛雙重特征的骨癌痛作用如何尚不清楚[3]。
國(guó)家科技部國(guó)際科技合作專(zhuān)項(xiàng)(2010DFA31890);中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院自主選題研究項(xiàng)目(ZZ2013003)
張瑩,女,碩士,研究方向:中西醫(yī)結(jié)合基礎(chǔ),E-mail:rachelzy24@126.com;王丹巧,通信作者,女,研究員,博士生導(dǎo)師,研究方向:中藥藥理學(xué)與中西醫(yī)結(jié)合基礎(chǔ)研究,E-mail:dq_wang96@sohu.com。