【摘要】：目的：AMPA(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid)型谷氨酸受體介導(dǎo)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的絕大多數(shù)快反應(yīng)興奮性突觸傳遞。AMPA受體的突觸輸送(synaptic trafficking)在突觸可塑性、學(xué)習(xí)與記憶等過程中發(fā)揮極其重要的作用。在脊髓背角,痛覺信息從外周向中樞的傳遞也需要AMPA受體參與。本研究旨在探究外周組織損傷對脊髓背角AMPA受體突觸表達(dá)的動(dòng)態(tài)調(diào)控作用及其與慢性炎性疼痛形成的關(guān)系。 方法：小鼠后足底皮下注射完全弗氏佐劑(CFA),建立慢性炎性疼痛動(dòng)物模型；通過痛行為學(xué)檢測、細(xì)胞膜表面蛋白提取、蛋白免疫印跡等方法,深入探討慢性炎性疼痛過程中脊髓背角AMPA受體突觸表達(dá)的可塑性變化及其分子機(jī)制。 結(jié)果：(1)在CFA誘發(fā)慢性炎性疼痛之前,鞘內(nèi)注射選擇性非競爭性AMPA受體的拮抗劑GYKI52466,測定非傷害性Von Frey纖維誘發(fā)的小鼠機(jī)械性縮足閾值(PWT)的變化,發(fā)現(xiàn)：GYKI52466預(yù)處理脊髓背角,能夠劑量依賴性地阻斷CFA引起的PWT值的降低,提示：脊髓背角AMPA受體可能參與炎性痛覺超敏的誘導(dǎo)；(2)在CFA注射后的0.5h,鞘內(nèi)給予GYKI52466能夠劑量依賴性地緩解炎性疼痛癥狀；而在CFA注射后的12h,GYKI52466的鎮(zhèn)痛作用會顯著減弱；當(dāng)炎性疼痛建立24h之后,鞘內(nèi)再給予GYKI52466則不會對慢性疼痛產(chǎn)生任何影響,提示：脊髓背角AMPA受體僅參與炎性疼痛的早期維持；(3)和這些行為學(xué)數(shù)據(jù)相吻合,蛋白免疫印跡實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：脊髓背角突觸小體膜結(jié)構(gòu)(synaptosomal membrane fraction)組分中AMPA受體GluRl亞基的含量在CFA注射后的0.5h可見明顯升高,在CFA注射后的1h達(dá)到峰值,并且可維持6h,隨后在12h和24h恢復(fù)至正常對照水平,提示：外周組織損傷能夠時(shí)間依賴性地促進(jìn)脊髓背角AMPA受體的突觸輸送,增強(qiáng)AMPA受體介導(dǎo)的痛覺突觸傳遞,使得AMPA受體在慢性炎性疼痛的誘導(dǎo)和早期維持中發(fā)揮重要作用；(4)盡管CFA能夠瞬間增強(qiáng)AMPA受體的突觸表達(dá),但CFA并不影響AMPA受體的總含量,也不影響細(xì)胞膜表面和胞漿當(dāng)中AMPA受體的分布,提示：膜表面AMPA受體的側(cè)向擴(kuò)散(lateral diffusion)可能介導(dǎo)CFA誘發(fā)的AMPA受體的突觸聚集；(5)進(jìn)一步探討脊髓背角AMPA受體的調(diào)控機(jī)制,本研究發(fā)現(xiàn)：磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol3-kinase, PI3K)的活化與AMPA受體的突觸聚集高度相關(guān)；PI3K的活性在CFA注射后的0.5h即見明顯升高,在CFA注射后的1h達(dá)到峰值,并可維持6h,隨后在12h和24h恢復(fù)至正常對照水平；(6)行為學(xué)數(shù)據(jù)顯示：在CFA誘發(fā)慢性炎性疼痛之前,鞘內(nèi)注射PI3K的選擇性抑制劑Wortmannin能夠劑量依賴性地阻斷CFA引起的PWT值的降低；在CFA注射后的0.5h,鞘內(nèi)給予Wortmannin能夠有效緩解炎性疼痛癥狀；而在CFA注射后的12h和24h,Wortmannin的鎮(zhèn)痛作用會完全消失,提示：脊髓背角PI3K也參與炎性疼痛的誘導(dǎo)和早期維持；(7)蛋白免疫印跡實(shí)驗(yàn)結(jié)果直接證實(shí)：CFA致炎30min后,鞘內(nèi)給予Wortmannin (0.5μg)能夠逆轉(zhuǎn)AMPA受體GluR1亞基的突觸表達(dá),提示：PI3K的激活是調(diào)節(jié)脊髓背角AMPA受體突觸聚集的關(guān)鍵性因素；(8)而PI3K的作用機(jī)制,可能在于促進(jìn)突觸后致密質(zhì)蛋白-95(PSD-95)的突觸分布。 結(jié)論：外周組織損傷時(shí)間依賴性地激活脊髓背角Pi3K,促進(jìn)PSD-95的突觸分布,增強(qiáng)AMPA受體在突觸中的表達(dá)水平,使之在慢性炎性疼痛的誘導(dǎo)和早期維持中發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R363

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本文編號：2527913