基本信息
- 项目名称：
- 神经病理性疼痛大鼠模型内侧前额叶皮质GABAAα1R的变化
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本研究的目的是探讨神经病理性疼痛大鼠模型内侧前额叶皮质（mPFC)处GABAAα1R的变化。先建立大鼠慢性坐骨神经结扎损伤（CCI）的神经病理性疼痛模型，对大鼠进行痛阈检测，再采用Western blot方法检测大鼠mPFC处GABAAα1R的表达含量，结果显示mPFC处GABAAα1R的表达增多。本研究提示mPFC处GABAAα1R的上调可能是CCI大鼠神经病理性疼痛的调节机制之一。
- 详细介绍：
- 神经病理性疼痛是临床的一类常见疾病，至今其发病机制尚未阐明。以往研究发现内侧前额叶皮质（medial prefrontal cortex，mPFC)主要与情绪和认知行为有关，而另一研究表明神经性疼痛可以导致mPFC的重塑，提示mPFC可能与疼痛的情绪性调控有关。γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)是哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的最重要的抑制性神经递质，通过其特异受体(GABAA-C)介导发挥作用。大多数 GABAA受体包含一种α和β亚单位，其中含有α1β2γ2的亚型最多，尤其在大脑皮质和海马最为丰富。研究表明GABA在皮层和丘脑可抑制慢性疼痛引起的神经环路的过度兴奋而发挥镇痛作用，但在内源性痛觉下行调控系统中可通过不同途径抑制下行抑制系统。本研究通过检测大鼠mPFC处GABAAα1R的表达含量变化，来推测mPFC中GABAAα1R在CCI大鼠模型神经病理性疼痛中的作用。 Bennett等建立的慢性坐骨神经结扎损伤模型(Chronic constriction injury，CCI)已广泛应用于神经病理性疼痛的研究。本研究模拟人类慢性神经病理性疼痛的发生、发展过程，先建立大鼠慢性坐骨神经结扎损伤（CCI）的神经病理性疼痛模型，然后对大鼠进行热痛阈和机械痛阈检测，再采用分子生物学的Western blotting方法检测大鼠mPFC处GABAAα1R的表达含量，结果显示CCI模型大鼠机械痛域和热痛阈明显下降，mPFC处GABAAα1R的表达增多。本研究提示mPFC处GABAAα1R的上调可能是CCI大鼠神经病理性疼痛的调节机制之一。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：探讨神经病理性疼痛大鼠模型内侧前额叶皮质（mPFC)处GABAAα1R的变化。 基本思路：Wistar大鼠随机分为3组（n=3）：对照（Con）组，假手术（Sham）组和慢性坐骨神经结扎损伤（CCI）组。按Bennett法建立CCI模型，于术前1天和术后1，4，7，10和14天观察大鼠疼痛模型机械痛域和热痛阈值的变化，再检测大鼠mPFC处组织GABAAα1R的表达含量。
科学性、先进性及独特之处
- 本实验采用整体动物实验和组织学检测相结合的方法，先建立大鼠慢性坐骨神经结扎损伤（CCI）引起的神经病理性疼痛模型，检测实验动物的痛阈，再采用分子生物学的Western blotting方法检测大鼠mPFC处GABAAα1R的表达含量。在国内首次报道了神经病理性疼痛大鼠模型的内侧前额叶皮质处GABAAα1R的蛋白表达出现上调变化。该课题研究方法科学，数据真实，结论可靠。
应用价值和现实意义
- 神经病理性疼痛是一种慢性顽固的疼痛症状，一般止痛药物无法缓解，对这种疼痛疾病的研究一直为专业人员所高度重视。本研究表明大鼠mPFC脑区GABAAα1R的上调可能与神经病理性疼痛的调节有关。这就为进一步认识mPFC和GABAAα1R在神经病理性疼痛中的作用提供了实验资料，也为研发神经病理性疼痛的治疗药物提供了一种可选择方案，有一定的临床应用价值和社会效益。
学术论文摘要
- 目的 探讨神经病理性疼痛大鼠模型内侧前额叶皮质（medial prefrontal cortex，mPFC)处GABAAα1R的变化。 方法 Wistar大鼠随机分为3组（n=3）：对照（Con）组，假手术（Sham）组和慢性坐骨神经结扎损伤（Chronic constriction injury，CCI）组。按Bennett法建立CCI模型，于术前1d和术后1，4，7，10和14d观察大鼠疼痛模型机械痛域和热痛阈值的变化，然后用Western blotting方法检测大鼠mPFC处组织GABAAα1R的表达含量。 结果 与Con和Sham组相比，CCI模型大鼠机械痛域和热痛阈从术后1天开始均明显下降，且持续至第14天（P <0.05）。CCI组大鼠mPFC处GABAAα1R表达较Con组和Sham组明显增多（P<0.01）；与Con组相比，Sham组大鼠mPFC处GABAAα1R表达无明显差异。 结论 mPFC处GABAAα1R的上调可能是CCI大鼠神经病理性疼痛的调节机制之一。
获奖情况
- 论文《神经病理性疼痛大鼠模型内侧前额叶皮质处GABAAα1R的变化》已被《中华麻醉学杂志》接受，待发表。
鉴定结果
- 该课题通过了潍坊医学院专家评委的鉴定，被立为潍坊医学院2009年大学生科技创新基金重点项目（编号KX2009013）
参考文献
- [1] Bennett GJ, Xie YK．A peripheral mononeuropathy in rat that produces disorders of pain sensation like those seen in man．Pain, 1988, 33(1):87-107． [2] Millecamps M, Centeno MV, Berra HH, et al．D-cycloserine reduces neuropathic pain behavior through limbic NMDA-mediated circuitry．Pain,2007,132(1-2):108-123 [3] Metz AE, Yau HJ, Centeno MV, et al. Morphological and functional reorganization of rat medial prefrontal cortex in neuropathic pain．PNAS,2009,106 (7):2423-2428. [4] Zhang WT, Jin Z, Huang J, et al．Modulation of cold pain in human brain by electric acupoint stimulation:evidence from fMRI．Neuroreport, 2003,14 (12):1591-1596. [5] Weaver KE, Richardson AG．Medial Prefrontal Cortex,Secondary Hyperalgesia, and the Default Mode Network．J Neurosci,2009,29(37):11424-11425. [6] Seifert F, Bschorer K, De Col R, et al．Medial prefrontal cortex activity is predictive for hyperalgesia and pharmacological antihyperalgesia．J Neurosci,2009,29(19): 6167-6175.
同类课题研究水平概述
- 神经病理性疼痛是临床的一类常见疾病，至今其发病机制尚未阐明。Bennett等建立的慢性坐骨神经结扎损伤模型(CCI)已广泛应用于神经病理性疼痛的研究。随着疼痛机制研究的不断深入，发现伤害性刺激传导至大脑产生痛觉，其信息的感受、传导和整合过程相当复杂，存在于中枢和外周不同部位的多种受体、通道以及胞内信号分子参与了神经病理性疼痛信息的传导过程。目前证实介入的成分有N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)、γ-氨基丁酸受体(GABAA-C)等。 γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)是中枢神经系统内重要的抑制性神经递质，通过其特异受体(GABAA-C)介导发挥作用。大多数 GABAA受体包含单个α和β亚单位，其中含有α1β2γ2的亚型最多，尤其在大脑皮质和海马最为丰富。研究表明GABA在皮层和丘脑可抑制慢性疼痛引起的神经环路的过度兴奋而发挥镇痛作用，但在内源性痛觉下行调控系统中可通过不同途径抑制下行抑制系统。 以往研究发现内侧前额叶皮质（medial prefrontal cortex，mPFC)主要与情绪和认知行为有关，同时研究表明神经性疼痛可以导致mPFC的重塑，提示mPFC可能与疼痛的情绪性调控有关。迄今对鼠前额叶皮层的研究多集中在其内侧区。该区中的前扣带区损伤时没有明显特征，但会出现疼痛反应减弱、运动障碍等症状。2℃的冷痛刺激可同时激活对侧初级躯体感觉与运动皮层、双侧次级躯体感觉皮层和mPFC等部位，mPFC在组织创伤造成的继发性痛觉过敏时异常活跃，并介导慢性神经性疼痛强烈的的情感成分，是“内源性痛觉过敏的特定疼痛调节网络”的一部分。这些研究提示mPFC参与机体疼痛的调节。目前国内外对CCI模型对mPFC处GABAAα1R受体表达影响的研究甚少。 本研究建立大鼠CCI模型 ，采用Western blotting技术检测大鼠mPFC处GABAAα1R的表达含量，从而推断mPFC中GABAAα1R在CCI大鼠模型神经病理性疼痛中的作用。这为神经病理性疼痛的发病机制推断提供实验依据，也为临床药物治疗慢性疼痛扩宽了思路。
