在體背根神經節鈣成像方法解析內臟痛及牽涉痛的新機制

內臟痛是指來自機體內在器官病理改變或功能異常引起的疼痛，常與多種內臟疾病相關，如急慢性腸炎等。內臟痛往往伴有軀體一定部位的牽涉痛。到目前為止，內臟痛及其牽涉痛的機制仍不清楚。該研究采用在體背根神經節鈣成像方法(in vivo DRG calcium imaging)，大視野實時動態觀察和研究內臟痛及牽涉痛的背根節(dorsal root ganglion, DRG)神經元相關機制。主要方法：（1）采用2, 4, 6-三硝基苯磺酸(trinitrobenzene sulfonic acid, TNBS)灌腸建立結腸炎模型；（2）采用辣椒素灌腸誘導內臟痛模型；（3）采用含有編碼鈣指示劑的轉基因小鼠(pirt-GCaMP6)進行在體DRG 鈣成像，同步記錄DRG 神經元群的活動。結果：（1）在正常小鼠，直腸擴張和辣椒素刺激可激活L6DRG 神經元，但不激活L4DRG。給予L6對應體表下背部皮膚(low back skin)機械刺激，可以甄別出L6DRG 體表-內臟相關的神經元；（2）在TNBS 結腸炎小鼠，伊文氏藍滲出位于下背部皮膚和足底皮膚，同時行為學結果也提示這兩個體表部位呈現痛覺敏感，是結腸炎相關的牽涉痛部位；（3）在TNBS 結腸炎小鼠，直腸擴張激活L6DRG 神經元的比例較正常動物明顯增加，以中小細胞為主，說明結腸炎敏化支配該區域的L6DRG 神經元；（4）在TNBS 結腸炎小鼠，下背部皮膚（L6DRG 支配）毛刷刺激產生的鈣熒光信號比在正常動物誘發的信號強。說明結腸炎產生L6DRG 神經元敏化，可以引起相同DRG 節段對應皮膚部位的牽涉性痛敏；（5）在TNBS 結腸炎小鼠，足底皮膚（L4DRG 支配）給予機械壓力刺激，激活L4DRG 神經元的數量顯著增加。說明結腸炎還可以敏化原本不接受結直腸傳入的L4DRG神經元，引起不同DRG 節段支配皮膚的牽涉痛；（6）在辣椒素灌腸誘導的急性內臟痛模型，同節段L6支配和不同節段L4支配體表施加機械刺激，均能比辣椒素前激活更多神經元或更強的反應。結論：采用在體DRG 鈣成像的方法可以直觀反映DRG 在內臟痛和牽涉痛中的作用。結腸炎引起相同節段L6DRG 神經元外周皮膚的敏化，同時也引起原本不接受結直腸傳入的L4DRG 神經元的皮膚區域敏化，提示外周敏化和中樞敏化均參與了牽涉痛的產生，為內臟痛及牽涉痛提供新機制。