趙莉莉,雷 潔,王元銀,,劉安東,解 敏,楊 晨,陳葉俊,孫 輝,周 健,王烈成,張志愿
(1.安徽醫科大學口腔醫學院,安徽省口腔疾病研究省級實驗室,安徽合肥 230032;2.安徽醫科大學基礎醫學院生理學教研室,安徽合肥 230032;3.上海交通大學第九人民醫院,上海 200011)
目前多數學者認為三叉神經根的脫髓鞘改變是三叉神經痛(trigeminal neuralgia,TN)的病理基礎。三叉神經節(trigeminal ganglion,TG)分布有P2X1-6等多種受體[1-2],P2X2/3 受體高選擇性地表達于中、小直徑TG神經元中,與痛覺傳遞密切相關[3]。本實驗擬建立大鼠眶下神經慢性縮窄性損傷(chronic constriction injury to the infraorbital nerve,CCIION)模型,觀察其行為學改變及 TG神經元中P2X2/3受體表達量的動態變化,以探討P2X2/3在CCI-ION所致的TN的TG神經元過程中的變化規律,為TN的臨床治療提供新的理論依據。
1.1 動物及分組 清潔級♂ SD大鼠85只,80~120 g。隨機分為3組,正常對照組(Ⅰ組)5只;手術組(右側為Ⅱ組,左側為Ⅲ組)和假手術組(Ⅳ組)術后每周各取5只作相應的手術處理。
1.2 CCI-ION 模型建立 1.814 mol·L-1水合氯醛腹腔注射麻醉后,大鼠仰臥位,消毒后作右側眉弓上弧形切口,暴露眶下神經,兩根結扎線間距約2 mm結扎眶下神經,Ⅳ組只暴露不結扎。
1.3 行為測試 將各組大鼠在術后每周行機械痛域測試,感覺測試儀由IITC Life Science公司提供,刺激部位為觸須部位及周圍有毛皮膚,輕觸甚至未有任何觸碰大鼠表現出明顯的退縮、攻擊或搔臉行為時記錄為痛域值,每只大鼠刺激5次取平均值。
1.4 HE和免疫組化 術后每周處死大鼠取TG,HE染色行形態學觀察,免疫組化方法檢測P2X2/3的表達情況。
1.5 統計學分析 數據用SPSS17.0統計軟件進行統計分析,以±s表示,各組各時間點與Ⅰ組比較采用單因素方差分析,組間比較采用獨立樣本t檢驗。
2.1 行為學改變 模型組大鼠出現痛覺超敏現象,較Ⅰ組疼痛閾值明顯降低(P<0.01)。見Fig 1。

Fig 1 Changes of mechanical withdrawal threshold of ION-CCI rats in each group(n=5)
2.2 形態學改變 Ⅰ組:胞膜完整,胞核大小、形態正常,神經纖維光滑連續、粗細均勻。Ⅱ組:細胞染色不均,髓鞘增粗,纖維迂曲腫脹斷裂(Fig 2)。
2.3 免疫組化染色 各組 TG中均能檢測出P2X2/3免疫反應陽性細胞(Fig 3)。

Fig 2 Changes of the HE staining after the surgery in the control group and the CCI-ION surgery group

TG neuron,detected in middle and small diameter neurons A:P2X2 receptor;B:P2X3 receptor
2.3.1 P2X2/3表達陽性細胞率改變 鏡下行陽性細胞和總細胞計數,得出陽性細胞率。Ⅱ組P2X2/3陽性細胞率明顯提高,隨著術后時間的延長呈現上下波動,但始終高于Ⅰ組水平(P<0.01)。見Fig 4。
2.3.2 P2X2/3不同時間段的表達變化 用光學顯微鏡計算機圖像分析系統測量背景灰度作P2X2/3的表達強度分析。Ⅱ組P2X2/3平均光密度一直明顯高于Ⅰ組(P<0.05)。見Fig 5。

Fig 4 Changes of the rate of positive cell experssing P2X2/3 receptor in trigeminal ganglion of each group after CCI-ION(n=5)
ATP 與神經系統的生理活動密切相關[4-5],傷害性剌激使感覺神經末梢本身釋放大量ATP激活P2X受體[6-7],促進谷氨酸釋放,誘發動作電位產生疼痛感覺[8-9]。研究顯示P2X2/3受體參與多種疼痛產生的過程,P2X2主要介導急性神經病理痛,而P2X3主要介導慢性神經病理性痛的發生[10-11]。研究表明,CCI-ION模型可能損傷了包繞在神經元外的星形膠質細胞,釋放ATP,從而導致神經元的激活并誘導產生神經性痛[12-14]。

Fig 5 Changes of P2X2/3 receptor experssion in trigeminal ganglion of each group after CCI-ION(n=5)
本實驗通過對P2X2/3受體表達情況的檢測發現,Ⅱ組P2X2/3的表達與其它各組相比呈上調趨勢,1W陽性細胞率明顯提高,推測可能是由于手術機械性損傷引起的代償反應;P2X2/3平均光密度值較其它各組各時間點也明顯增多,提示其與大鼠TN密切相關,介導了 TN的發生。Ⅳ組術后早期P2X2/3陽性細胞率及表達量較Ⅰ組均顯著提高,晚期則差異無顯著性,提示術后早期由于手術急性損傷造成急性期炎性反應,之后隨著炎癥的消退和TG的自我修復而有所恢復。Ⅱ組P2X2受體平均光密度2周升高達高峰后逐漸降低,5周后又表現出升高后降低的變化趨勢提示P2X2可能與三叉神經痛的陣發性發作特征有一定關系,主要參與急性痛或炎性痛。與Ⅳ組相比,Ⅲ組在術后早期P2X3受體陽性細胞率及表達量差異均無顯著性,而到晚期兩者均明顯高于Ⅳ組,并一直持續到觀察結束,可能是由于術后早期由于手術損傷引起對側繼發炎性反應,后期手術側痛覺的神經傳導對對側TG產生了影響,這與臨床上TN的發病特征有相似性,但具體的作用機制需要進一步的研究。
綜上所述,P2X2/3參與了TN的誘發、痛覺傳遞過程,其中P2X2主要參與急性痛或炎性痛,而P2X3對急性痛及痛疼的維持都起重要作用;而手術對側組P2X3表達量的變化說明手術側的痛覺神經傳導對對側TG產生了影響。
[1]Illesa P,Alexandre Ribeiro J.Molecular physiology of P2 receptors in the central nervous system[J].Eur J Pharmacol,2004,483:5-17.
[2]DeseureK R,Adriaensen H F.Comparison between two types of behavioral variables of non-evoked facial pain after chronic constriction injury to the rat infraorbital nerve[J].Comp Med,2002,52(1):44-9.
[3]Shinoda M,Kawahima K,Ozaki N,et al.P2X3 receptor mediates heat hyperalgesia in a rat model of trigeminal neuropathic pain[J].J Pain,2007,8(7):588-97.
[4]Wang Y Y,Liu A D,Lei J.Pathways of purine receptor-mediated cytoplasmic calcium signal in acutely isolated small trigeminal ganglion neurons[J].Neural Regen Res,2010,5(12):906-10.
[5]Ruan H Z,Birder L A,De Groat W C,et al.Localization of P2X and P2Y receptors in dorsal root ganglia of the cat[J].Histochem Cytochem,2005,53:1273-82.
[6]Chen Y,Li G W,Wang C,et al.Mechanisms underlying enhanced P2X receptor-mediated responses in the neuropathic pain state[J].Pain,2005,119(1-3):38-48.
[7]雷 潔,王元銀,劉安東,等.ATP對大鼠三叉神經節小直徑神經元胞內鈣濃度的調制作用及其機制[J].中國藥理學通報,2010,26(11):1450-4.
[7]Lei J,Wang Y Y,Liu A D,et al.ATP-induced intracellular calcium signal transduction mechanism in the small trigeminale ganglion neurons of rat[J].Chin Pharmacol Bull,2010,26(11):1450-4.
[8]Khakh B S,North R A.P2X receptors as cell-surface ATP sensors in health and disease[J].Nature,2006,442:527-32.
[9]潘陽杏,謝作磊,曹慧仁,等.慢性痛大鼠背根神經元基因表達的研究[J].中國神經免疫學和神經病學雜志,2006,13(13):144-9.
[9]Pan Y X,Xie Z L,Cao H R,et al.Study on gene expression of neurons in dorsal root ganglia of rat with neuropathic pain[J].Chin J Neuroimmunol Neurol,2006,13(3):144-9.
[10]Dunn P M,Zhong Y,Burnstock G.P2X receptors in peripheral neurons[J].Prog Neurobiol,2001,65:107-34.
[11]Shinoda M,Ozaki N,Asai H,et al.Changes in P2X3 receptor expression in the trigeminal ganglion following monoarthritis of the temporomandibular joint in rats[J].Pain,2005,116(1):42-51.
[12]Giniatullin R,Nistri A,Fabbretti E.Molecular mechanisms of sensitization of pain-transducing P2X3 receptors by the migraine mediators CGRP and NGF[J].Mol Neurobiol,2008,37(1):83-90.
[13]Simonetti M,Giniatullin R,Fabbretti E.Mechanisms mediating the enhanced gene transcription of P2X3 receptor by calcitonin gene-related peptide in trigeminal sensory neurons[J].J Biol Chem,2008,283(27):18743-52.
[14]Fabbretti E,D’Arco M,Fabbro A,et al.Delayed upregulation of ATP P2X3 receptors of trigeminal sensory neurons by calcitonin gene-related peptide[J].J Neurosci,2006,26(23):6163-71.