催產素在大鼠弓狀核的鎮痛作用

王帥康 劉鳳蓮 徐曉蝶 衷志剛 王亞芳 牟敏捷 王學斌

(臨沂大學生命科學學院，山東 臨沂 276005)

下丘腦弓狀核(ARC)是端腦底部的一個核團，其神經元含腦啡肽、β-內啡肽、強啡肽等多種與鎮痛作用相關的神經遞質，參與痛覺相關神經內分泌的調節〔1〕；在結構上，ARC具有十分廣泛的傳出和傳入纖維，與前腦、邊緣系統、中腦、腦橋和延髓中的多個鎮痛相關核團(如中縫背核、藍斑核等)相聯系〔2,3〕。電刺激或藥物刺激ARC有明顯的鎮痛作用，電凝損毀弓狀核，可導致腦內-內啡肽等鎮痛物質含量明顯下降，而血漿中的相關鎮痛物質含量則沒有明顯改變〔4,5〕。

催產素(OT)是下丘腦室旁核、視上核的大神經元產生的由9個氨基酸殘基組成的肽類激素。OT的生理作用很廣泛，包括對子宮、乳腺、垂體、心血管功能、胃運動和分泌等都具有一定的調節作用，并可影響性行為、母性行為、應激反應、學習記憶等生理功能〔6〕。研究表明，OT在痛覺與鎮痛功能的調節中也具有重要作用，如腦室內注射OT可觀察到明顯的鎮痛效應；電刺激是室旁核細胞，OT含量升高，動物痛閾降低〔7,8〕。有關OT在ARC內的痛覺調制作用尚未見報道。本實驗以腦內微量注射技術和傷害性熱刺激和壓力刺激引起大鼠后爪縮爪反應的行為測定方法，記錄其反應潛伏期的變化，研究OT在大鼠ARC內對痛覺調制作用的影響。

1 材料與方法

1.1 材料 本實驗采用健康成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠(北京華阜康生物科技股份有限公司提供)，體重200～220 g。實驗期間分籠單獨飼養，自然光照周期，自由進食和飲水。每個實驗組8只。

1.2 痛閾測試 動物進入實驗室后，先使之適應實驗環境4 d。實驗前先分別用YLS-6B型智能熱板儀和YLS-3E型電子壓痛儀進行后爪的熱痛和壓痛痛閾測試訓練，訓練進行4 d，每天一輪，剔除痛覺感受不穩定或同一條件下測試數據差異較大的動物。

1.2.1 熱痛閾測試 熱痛閾測試儀的熱板溫度設置為52℃(51.5～52.5℃)。以左手持握大鼠，右手輕持大鼠的待測后肢，使其后爪完全伸展，并平鋪于熱板儀上，爪掌全部貼附于熱板表面。自后爪開始接觸熱板時起計時，至大鼠主動回縮，后爪離開熱板表面時停止計時，以儀器顯示的該時間段作為大鼠對熱傷害性痛刺激的后爪縮爪反應潛伏期(HWL)。

1.2.2 壓痛閾測試 用壓力測痛儀進行測試，左手執大鼠，右手將大鼠后爪平放于壓力測痛儀的小平臺上，楔形有機玻璃壓住大鼠后爪的跗趾關節背側。啟動儀器，以30 g/s的速度增加壓力，從開始加壓到大鼠主動縮回后爪的時間段記為大鼠對機械傷害性壓痛刺激的HWL。

1.3 前扣帶回(ACC)內微量注射方法 在大鼠腹腔注射10%水合氯醛溶液(0.4 ml/100 g)進行麻醉。然后將其頭部固定在腦立體定位儀，根據大鼠腦立體定位圖譜〔9〕，選定ARC的坐標(L/R ±0.5 mm，AP-4.0 mm,H 9.8 mm)。于雙側顱骨相應部位開顱、插管(外徑0.8 mm)并以牙科水泥固定。腹腔注射青霉素(10萬U/只)以防感染。將動物置入單籠待其清醒，使動物休息、恢復4～5 d后進行行為痛覺測試，穩定后進行核團微量注射。將微量注射器針管插入套管，緩慢注射藥物，每次注射后使注射針在管內停留40 s再將之取出。實驗時，用1 μl微量注射器連接內管(直徑0.4 mm)，并插入外管進行藥物注射，每天注射1次/只，每次藥物劑量為1 μl。藥物注射后，分別測定第5、10、15、20、30、45、60 min時動物的熱痛和壓痛閾。注射的藥物包括不同濃度OT或其受體拮抗劑CAP518(atosiban)，對照組注射同劑量生理鹽水。

1.4 實驗數據統計 實驗完成后，開顱取腦，冰凍橫切，尋找注射位點，剔除注射位點有誤動物的所有實驗數據，保留注射位點正確的數據。采用STA_BAS軟件進行方差分析t檢驗。

2 結 果

2.1 ARC內微量分別注射生理鹽水(對照)或不同濃度(1、5或10 nmol/μl)催產素后大鼠HWL 隨著OT濃度的增加，鎮痛作用也明顯加強，鎮痛作用在峰值在20 min左右。隨后可能隨著腦內OT降解，鎮痛效應逐漸下降；至60 min時基本回到原初水平。見圖1。

圖1 ARC內微量分別注射1 μl生理鹽水(對照)或不同濃度(1、5或10 nmol/μl)催產素后大鼠HWL

注射10 nmol/μl OT后的統計結果：熱板痛閾左側：F=139.253，P<0.01；右側：F=143.785，P<0.01；壓力痛閾測試左側：F=136.356，P<0.01;右側：F=139.123,P<0.01；注射5 nmol/μl OT后的統計結果：熱板痛閾左側：F=96.583，P<0.01；右側：F=89.653，P<0.01；壓力痛閾測試左側：F=93.235，P<0.01;右側：F=88.569,P<0.01；注射1 nmol/μl OT后的統計結果：熱板痛閾左側：F=29.244，P<0.01；右側：F=27.993，P<0.01；壓力痛閾測試左側：F=24.763，P<0.01;右側F=22.336,P<0.01。這些結果表明，與對照組相比，在大鼠弓狀核內注射不同濃度的OT(1、5或10 nmol/μl)后，均具有顯著或極顯著的對熱痛或壓痛的鎮痛效應。

2.2 ARC內微量分別先注射5 nmol/μl的OT 1 μl，再注射生理鹽水(對照)或不同濃度的CAP518溶液1 μl后大鼠HWL 隨著CAP518濃度的增加，鎮痛作用的抑制效應也明顯加強，峰值在20 min左右。隨后可能隨著腦內CAP518的降解，鎮痛效應逐漸下降；至60 min時基本回到原初水平。見圖2。

與先注射5 nmol OT，再注射生理鹽水的實驗組相比，先注射5 nmol/μl OT，再注射10 nmol/μl CAP518的統計結果：熱板痛閾左側：F=89.368，P<0.01；右側：F=85.578，P<0.01；壓力痛閾測試左側：F=185.634，P<0.01;右側：F= 88.356,P<0.01；先注射5 nmol/μl OT，再注射5 nmol/μl CAP 518的統計結果：熱板痛閾左側：F=19.896，P<0.01；右側：F=15.368，P<0.01；壓力痛閾測試左側：F=17.782，P<0.01;右側：F=14.685,P<0.01；先注射5 nmol/μl OT，再注射1 nmol/μl CAP 518的統計結果：熱板痛閾左側：F=4.566，P<0.05；右側：F=5.143，P<0.05；壓力痛閾測試左側：F=4.356，P<0.05;右側：F=5.235,P<0.05。統計結果表明，與注射生理鹽水組相比，在大鼠弓狀核內注射5 nmol/μl的催產素再注射生理鹽水(對照)或不同濃度(1、5或10 nmol/μl)的CAP518溶液后，對OT的鎮痛作用均具有顯著或極顯著的抑制效應(P<0.05或P<0.01)。

圖2 ARC內微量分別先注射5 nmol/μl的催產素1 μl，再注射生理鹽水(對照)或不同濃度的CAP518溶液1 μl后大鼠

3 討 論

下丘腦ARC是腦內多個鎮痛核團之一，其內的β-內啡肽能神經元是其產生鎮痛效應的主要原因。目前對ARC的研究主要集中于通過電刺激或注射藥物(如谷氨酸單鈉)等來探究其鎮痛效應。催產素在其他核團(如伏核、韁核)中具有一定的鎮痛效應；低濃度催產素施予外周神經可形成痛敏區，施用高濃度催產素則能夠脫敏。

本文結果與其他研究一致。李小永〔5〕研究表明，ARC內注入谷氨酸或NMDA均可使大鼠鎮痛指數明顯提高，且呈劑量依賴性。高慶軍等〔10〕報道，在大鼠僵核內微量注射OT，具有明顯的鎮痛效應。劉文彥等〔11〕研究表明，尾狀核內OT參與大鼠痛行為調制的復雜過程，引起痛行為反應的閾值增加，該作用不完全依賴于內源性阿片肽系統。因此，OT與ARC相互作用的機制可能非常復雜，在情緒整合、內臟活動、感覺信息、痛覺調制及內分泌功能中起重要作用。當機體受到痛覺刺激而發生生理和心理變化時，來自腦干的內臟控制中樞，來自下丘腦的內環境穩態調控中樞，來自邊緣系統的情緒調控中樞的信息均可傳至ARC，在此進行整合，通過內源性OT、內啡肽等分泌含量的變化，通過OT特異性受體或阿片肽受體系統，調節痛與鎮痛效應閾值，使機體各部分發生相應的變化，以保證機體避開有害刺激，維護身體的正常功能。

綜上，在大鼠ARC內，外源性OT具有明顯的鎮痛作用；這種作用與ARC內OT的受體活動有關；這種鎮痛效應可持續1 h左右。本文可為ARC及OT在臨床上鎮痛應用提供理論參考。關于OT在ARC內是否通過阿片肽受體發揮作用，尚需進一步的實驗證明。