文献精读 | 脊髓和外周机制分别导致瑞芬太尼的痛觉过敏

    阿片类药物的痛觉过敏是外周还是中枢机制存在争议。在多种啮齿类动物疼痛模型（包括炎症和神经损伤）中报道DRG中出现p38MAPK磷酸化。术后疼痛的临床前模型（足底切口）中p38MAPK出现磷酸化，抑制p38MAPK（磷酸化）可减轻急性和持续疼痛引起的超敏反应。长期使用吗啡治疗会激活toll样受体，诱导TNF-α的快速产生。由于TNF-α可以调节DRG中p38MAPK的磷酸化，因此本研究假设DRG中p38MAPK的磷酸化是导致瑞芬太尼痛觉过敏的外周因素。

    强啡肽系统的激活被认为与慢性阿片类药物暴露后兴奋性突触传递的激活有关。尽管强啡肽表现出强κ-阿片受体亲和力，但鞘内注射强啡肽几乎没有止痛的作用，反而引起痛觉过敏。脊髓强啡肽水平的增加和缓激肽受体的激活导致疼痛超敏反应在各种慢性疼痛模型中均有报道。以往研究表明瑞芬太尼可促进手术介导的强啡肽表达。因此，本研究假设，在瑞芬太尼输注后，继强啡肽表达增加后继发的缓激肽受体的激活可能是痛觉过敏的主要机制。

图A：von Frey纤维细丝触痛仪测得大鼠对机械刺激的痛阈变化。瑞芬太尼组（2.5 𝜇g·kg-1·min-1；4.0 𝜇g·kg-1·min-1）输注后早期（4 h-2天）和晚期（8–14天）均出现对机械性刺激的痛觉过敏。痛阈从输注后4小时开始降低，并持续2天。治疗后第4天，痛阈增高，与生理盐水相当。输注后第8天痛阈再次下降，并持续至第14天。在瑞芬太尼1.0 𝜇g·kg-1·min-1组，痛阈变化在观察期内无明显变化。（* p <0.05，** p <0.01，*** p <0.001）。

图B：大鼠对辐射热刺激的退缩反应潜伏期变化。瑞芬太尼组的退缩反应潜伏期（1.0 𝜇g·kg-1·min-1；2.5 𝜇g·kg-1·min-1；4.0 𝜇g·kg-1·min-1）均未显示明显变化。瑞芬太尼组与对照组之间差异无统计学意义。

图A：纳洛酮对瑞芬太尼导致机械刺激痛阈降低的影响。瑞芬太尼+生理盐水组（阳性对照）在瑞芬输注后早期（4 h-2d）和晚期（8d）均表现出机械性痛觉过敏。瑞芬太尼+纳洛酮组大鼠的痛阈在实验期间未观察到明显波动，但在4 h-2d以及8-14d的痛阈较阳性对照组显著提高（* p <0.05，** p <0.01，*** p <0.001））；

图B：MNX对瑞芬太尼导致机械刺激痛阈降低的影响。瑞芬太尼+MNX组在瑞芬输注后2天痛阈均无显著变化，且明显高于阳性对照组，但在输注后期（第8天）的痛阈下降，与阳性对照组相似（* p <0.05，** p <0.01，*** p <0.001）。

图A、B：瑞芬太尼输注后2天，小鼠DRG中磷酸化的p38MAPK（p-p38MAPK）表达较对照组显著增加；图C：瑞芬太尼输注后2天，大鼠DRG中较小的神经元（<1000 𝜇m2）中，p-p38 MAPK免疫反应性相对信号强度更强。（R.S.I：relative signal intensity，这里指p-p38MAPK的相对信号强度）图D：与对照组相比，瑞芬太尼治疗后4 h和2d，p-p38MAPK阳性神经元的百分比显着增加（** p <0.01，*** p <0.001）。图E：瑞芬太尼输注后2天，双标免疫组化结果提示：NeuN阳性DRG神经元中诱导了p38MAPK磷酸化。NeuN：DRG中神经元的选择性标记。

    使用MNX后，瑞芬太尼+生理盐水组DRG中p-p38MAPK信号以及信号强度较高的小神经元均降低，与对照组相似。

    瑞芬太尼+p-38MAPK抑制剂组中的动物在输注后早期并未表现出针对机械刺激的戒断阈值降低。治疗后两天，与瑞芬太尼+生理盐水组比较，瑞芬太尼+p-38MAPK抑制剂组的大鼠的戒断阈值明显更高。治疗四天后，瑞芬太尼+p38MAPK抑制剂组的撤药阈值开始降低，治疗八天后，与基线水平相似。

    由于MNX在瑞芬太尼输注后第8天后对其痛觉过敏影响微弱，因此选择0-8天内可能参与瑞芬太尼引起痛觉过敏的脊髓病理生理机制。为研究阿片受体对脊髓前啡肽表达的影响，分析瑞芬太尼输注期间纳洛酮对前啡肽表达的影响。为检测外周阿片受体对脊髓前啡肽表达的影响，分析瑞芬太尼输注期间进行MNX处理对前啡肽表达的影响。为检测p38MAPK对脊髓前啡肽表达的影响，分析FR167653处理对前啡肽表达的影响。

图A：瑞芬太尼输注后2天，强啡肽原mRNA表达与对照组无显著差异。瑞芬太尼输注8天后，强啡肽原mRNA表达显著高于对照组和输注后2天组。输注后28天，强啡肽原mRNA表达较8天组明显下降（* p <0.05，* * p <0.01）；

图B：瑞芬太尼+纳洛酮组的前强啡肽的mRNA表达水平没有增加，并且显著低于瑞芬太尼+生理盐水组（* p <0.05）；

图C：与对照组相比，瑞芬太尼+MNX组的前强啡肽mRNA表达显著增加，与瑞芬太尼+生理盐水组相似（* p <0.05）；

图D：瑞芬太尼+p38MAPK抑制剂组的前强啡肽mRNA表达与瑞芬太尼+生理盐水组相似（* p <0.05）。

    由于强啡肽原通过激活脊髓中的缓激肽受体诱导痛觉过敏，因此实验在瑞芬太尼输注后第8天研究了缓激肽受体拮抗剂对瑞芬太尼痛觉过敏的影响。

    在瑞芬太尼输注后8天，大鼠对机械刺激的疼痛阈值明显降低，鞘内注射HOE-140可使机械刺激疼痛阈值升高至与生理盐水对照组相似的水平（* p <0.05，*** p <0.001）

    已有报道表明神经胶质细胞激活是导致阿片类药物痛觉过敏的脊髓机制之一，因此通过RT-PCR定量脊髓中的GFAP， ITGAM（CD11b）和IL-1𝛃 mRNA的表达。

    上图结果提示GFAP，ITGAM和IL-1𝛃在腰脊髓背侧的基因表达在瑞芬太尼输注后8天与对照组没有显著差异。

图A：瑞芬太尼输注组大鼠的切口疼痛阈值明显低于生理盐水组（***p <0.001）；

图B：瑞芬太尼+MNX组的切口疼痛阈值在术后2天和4天明显高于瑞芬太尼组（* p <0.05，** p <0.01）；

图C：在术后第8天，与生理盐水组相比，瑞芬太尼组大鼠的切口疼痛阈值明显较低。瑞芬太尼组大鼠在行HOE-140治疗后，切口疼痛阈值明显升高。但HOE-140不影响生理盐水组大鼠的切口疼痛阈值（*** p <0.001，** p <0.01）。

    瑞芬太尼激活周围和脊髓神经元，促进时间顺序发生的痛觉过敏。在输注后早期DG神经元中p38MAPK的磷酸化促进外周性的痛觉过敏，而输注后晚期痛觉过敏由脊髓中强啡肽-缓激肽信号通路介导。

 编  译：丁莹莹

排  版：蒋  明

校  审：方  芳

               缪长虹

   
免责声明：
本微信公众平台所刊载原创或转载内容不代表米勒之声的观点或立场。文中所涉及药物使用、疾病诊疗等内容仅供参考。