慢性神經痛大鼠鞘內聯合應用嗎啡和氯胺酮在脊髓上水平的抗傷害性作用及對嗎啡耐受的影響

呂 金，陳 華，崔健君

疼痛產生的中樞機制涉及中樞神經系統內多個腦區對疼痛信號的整合。以往對其機制的研究大多集中于脊髓水平，而在脊髓以上水平的研究較少。一氧化氮(NO)是中樞神經系統內重要的生物活性物質，參與神經病理性疼痛脊髓水平的發病機制［1］，但在腦組織各區的變化尚不清楚。本文擬通過研究嗎啡和氯胺酮對神經病理性痛大鼠腦組織各區(大腦皮質、海馬、腦干)NO濃度和一氧化氮合酶(NOS)活性的影響，探討其脊髓上水平抗傷害性作用的機制及對嗎啡耐受的影響。

1 材料與方法

1.1 材料 選健康雄性Wistar大鼠(由中國醫科大學盛京醫院動物實驗中心提供)，體質量200～250 g。鹽酸嗎啡注射液(沈陽第一制藥廠);鹽酸氯胺酮注射液(江蘇恒瑞藥業股份有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 模型的建立 參照楊建平等［2］的方法進行大鼠鞘內置管:大鼠腹腔注射10%水合氯醛麻醉后，俯臥位固定，在L3－4間隙處縱切口暴露并分離L3與L4棘突間隙，向頭側置入導管，插管深度2 cm，見清亮腦脊液從導管內緩慢流出，證實導管在蛛網膜下腔，導管開口頭端引出于頸背部，外露1 cm固定。參照 Bennett等［3］的方法制備大鼠右側坐骨神經結扎(CCI)模型:取右后肢外側切口，在股骨后找到坐骨神經主干，用4條腸線(4－0號腸線)分別相距約1 mm的間距做松弛結扎，直到神經外膜稍稍受壓為止，結扎標準為使坐骨神經支配區域的肌肉出現暫短的收縮為止［4］。

1.2.2 分組 大鼠隨機分為5組(B、C、K、M、KM組)，每組8只，其中C、K、M、KM組制備CCI模型并進行鞘內置管。B組為空白對照組，不實施任何手術，不用藥;C組鞘內注射0.9%鹽水10 μL;K組鞘內注射氯胺酮50 μg;M組鞘內注射嗎啡20 μg;KM組鞘內注射嗎啡10 μg和氯胺酮25 μg。CCI術后第4天開始鞘內給藥，1次/d，連續7 d。所有藥品均用生理鹽水溶解至10 μL，注藥后用生理鹽水10 μL沖管。各組動物鞘內給藥7 d后斷頭處死，冰上迅速取出大腦，分離大腦皮質、海馬、腦干組織，采用硝酸還原酶法測定NO濃度和NOS活性，NO和NOS測試劑盒由南京建成生物和工程研究所提供。

1.3 統計學處理 采用SPSS 10.5統計軟件進行處理，計量資料以±s表示，組間比較采用單因素方差分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組大鼠用藥7 d后腦組織各區NO濃度的比較 與B組比較，C和K組腦干NO濃度升高，M組皮質、海馬、腦干中均升高;與C組比較，M組皮質、海馬NO濃度升高，KM組海馬、腦干中降低;與M組比較，KM組皮質、海馬、腦干NO濃度均升高(P＜0.05或0.01)。見表1。

表1 各組大鼠用藥7 d后腦組織各區NO濃度的比較(μmol/g prot，n=8，±s)

表1 各組大鼠用藥7 d后腦組織各區NO濃度的比較(μmol/g prot，n=8，±s)

注:與B組比較，*P＜0.05，＊＊P＜0.01;與C組比較，$P＜0.05，$$P＜0.01;與M組比較，#P＜0.05，##P＜0.01

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2.2 各組大鼠用藥7 d后腦組織各區NOS活性的比較 與B組比較，C、K和M組皮質、海馬、腦干中NOS活性均升高;與C和M組比較，KM組皮質、海馬、腦干中NOS活性均降低(P＜0.05或0.01)。見表2。

3 討論

研究發現，內源性NO是中樞神經系統內重要的神經遞質，在腦內主要來源于血管內皮細胞，其次為含NOS的神經纖維、神經元和膠質細胞。NO產生后直接向四周擴散，透過細胞膜進入組織內發揮作用［4］。

表2 各組大鼠用藥7 d后腦組織各區NOS活性的比較(U/mg prot，n=8，±s)

表2 各組大鼠用藥7 d后腦組織各區NOS活性的比較(U/mg prot，n=8，±s)

注:與B組比較，*P＜0.05，＊＊P＜0.01;與C組比較，$P＜0.05，$$P＜0.01，與M組比較，#P＜0.01

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本研究結果顯示，慢性坐骨神經結扎產生痛覺過敏后，大鼠皮質、海馬、腦干組織中NOS活性均增加，腦干NO濃度也高于B組，Onal等［5］的研究結果與本研究相似，他們認為慢性疼痛刺激使腦干NO濃度明顯增加，但并沒有對其他腦區進行觀察。解剖學研究證實，NOS陽性神經元在中樞神經系統內多個腦區都有定位，而且存在腦干及下丘腦NOS陽性神經元向海馬的投射［6］。腦干中線結構是機體內源性痛覺調制系統的中心結構，海馬長時程增強是中樞可塑性變化的機制之一［7］，且由于大腦皮質是中樞神經系統的最高級中樞，慢性疼痛使這三個腦區NOS活性均明顯增加，由此可見，NO與NOS參與了脊髓上水平的痛覺調制，NO在脊髓上水平主要是疼痛的易化遞質。這其中的具體機制尚不清楚，推測可能與NMDA受體的激活有關。

本研究證實，嗎啡單獨鞘內用于CCI大鼠在早期可產生較好的鎮痛作用，但長時間應用鎮痛效果下降，可產生耐受;鞘內聯合應用嗎啡和氯胺酮既可減少嗎啡的用量，又具有良好的抗傷害性作用，且隨時間延長鎮痛效果優于嗎啡組［8］。本研究發現，鞘內單獨應用嗎啡使大鼠皮質、海馬、腦干NO濃度和NOS活性升高，這可能是嗎啡耐受產生的機制之一。有研究認為，NOS抑制劑能有效阻止嗎啡鎮痛耐受，而NO供體可加速嗎啡耐受的進程，認為NO是導致嗎啡耐受的關鍵因素［9］。嗎啡和氯胺酮聯合應用可使各腦區NO濃度和NOS活性低于嗎啡組，這可能與兩者合用能夠抑制嗎啡耐受的形成有關。有學者認為，小劑量氯胺酮對NMDA受體的作用不應該認為是傳統意義上的“鎮痛”，而應該考慮為“抗疼痛過敏”、“抗異常痛”和“對耐受的防護作用”［10］。

綜上所述，神經病理性痛大鼠鞘內聯合應用嗎啡和氯胺酮可在脊髓上水平產生抗傷害性作用，并可抑制嗎啡耐受的形成，這可能與大腦皮質、海馬、腦干的NO水平和NOS活性有關。

［1］ 陳華，張錦，崔健君.鞘內聯合應用嗎啡和氯胺酮對神經痛大鼠脊髓NOS活性和NO產量的影響［J］.中華麻醉學雜志，2004，24(3):203－205.

［2］ 揚建平，蔣豪，吳玨.大鼠蛛網膜下腔埋管并長期留置操作的改進［J］.中華麻醉學雜志，1993，13(2):110－112.

［3］ Bennett GJ，Xie YK.A peripheral mononeuropathy in rat that produces disorders of pain sensation like those seen in man［J］.Pain，1988，33(1):87－107.

［4］ Okuducu H，Onal SA.Is nitric oxide involved in the antinociceptive activity of tramadol Findings in a rat model of neuropathic pain［J］.Agri，2005，17(4):31－40.

［5］ Onal A，Delen Y，Ulker S，et al.Agmatine attenuates neuropathic pain in rats:Possible mediation of nitric oxide and noradernergic activity in the brainstem and cerebellum［J］.Life Sci，2003，73(4):413－428.

［6］ 熊克仁，馬同軍，郭平石，等.腦干及下丘腦內一氧化氮合酶(NOS)陽性神經元向海馬的投射［J］.四川解剖學雜志，1998，6(2):69－71.

［7］ Wakasugi M，Hirota K，Roth H，et al.The effect of general anesthetics on excitatory and inhibitory synaptic transmission in area CA1 of the rat hippocampus in vitro［J］.Anesth Analg，1999，88(3):676－680.

［8］ 陳華，張錦，孟凌新，等.鞘內聯合應用嗎啡和氯胺酮對神經痛大鼠痛行為的影響［J］.中國醫科大學學報，2005，34(4): 304－305.

［9］ Kielstein A，Tsikas D，Galloway GP，et al.Asymmetric dimethylarginine(ADMA)－A modulator of nociception in opiate tolerance and addiction［J］.Nitric Oxide，2007，17(2):55－59.

［10］ 劉國凱，黃宇光，羅愛倫.小劑量氯胺酮用于術后鎮痛的研究及其臨床價值［J］.中華麻醉學雜志，2003，23(3):238－240.