慢性压迫背根节神经元肾上腺素能敏感性的间接偶联机制
徐晖 胡三觉 韩勇 龙开平
摘 要 目的：进一步研究损伤初级感觉神经元交感-感觉偶联作用的神经机制. 方法：利用背根节(DRG)慢性压迫模型，采用离体灌流DRG和单纤维记录神经元的自发放电. 结果：当外源性去甲肾上腺素(NE, 10 μmol/L)浸浴损伤DRG时，在95 个神经元中有85个有自发放电的神经元产生明显反应. 85个神经元中, 44个呈现单纯兴奋效应; 21个表现先兴奋后抑制效应; 6个出现兴奋-抑制交替振荡现象; 14个表现抑制效应. NE对损伤神经元的兴奋作用可分别被哌唑嗪(5 μmol/L)和育亨宾(10 μmol/L)部分阻断. 用6-羟多巴胺化学性交感神经切断和胍乙啶耗竭交感末梢后，NE对损伤DRG神经元放电频率最大增加百分数明显增加. 结论：在DRG慢性压迫模型上，损伤的DRG 神经元存在肾上腺素能敏感性；α1和α2 肾上腺素受体参与兴奋性肾上腺素能敏感性；这种肾上腺素能敏感性不依赖于交感节后神经末梢的存在.
, 百拇医药
关键词:肾上腺素能敏感性 自发放电 背根节 周围神经损伤
0 引言
在组织炎症和外周神经损伤后，初级感觉神经元和外周感受器表现对肾上腺素受体激动剂和交感传出纤维兴奋异常敏感[1～4]. 在外周神经损伤的实验模型上一些研究[5,6]已经观察到不同的α-肾上腺素受体介导交感-感觉偶联作用，而这种交感-感觉偶联作用的神经机制目前尚无定论. 直接偶联假说认为，交感神经传出末梢的曲张体通过释放去甲肾上腺素(NE)直接作用于感觉神经元的α-肾上腺素受体，是周围神经损伤引起灼性神经痛的机制之一[1]. 间接偶联假说则认为，交感神经末梢释放的NE反过来作用于末梢自身的α-肾上腺素受体，引起非肾上腺素能的化学递质释放，进而引起外周感受器的敏化[4,6]. 我们利用大鼠背根节(DRG)慢性压迫模型(chronic compression of DRG,CCD)[7]，离体灌流DRG，采用单纤维记录神经元自发放电的方法，以深入研究损伤DRG神经元的肾上腺素能敏感性及其神经机制.
, 百拇医药
1 材料和方法
1.1 动物及手术 SD大鼠(200 g～350 g), 雌雄不拘, 由本校实验动物中心提供, 在戊巴比妥钠(40 mg/kg，ip)麻醉下进行L4和 L5 DRG慢性压迫手术[7].
1.2 离体DRG标本的制备和DRG神经元单纤维自发放电记录 DRG慢性压迫手术后1 d～10 d的动物和正常大鼠进行背根单纤维自发放电的引导和记录. 戊巴比妥钠(40 mg/kg，ip)麻醉下，在背部L1～L6处行椎板切除术，小心游离损伤L4，L5 DRG及其相连的脊神经约2 cm和L4,L5 后根2 cm. 将带有脊神经和后根的L4,L5 DRG移于950 mL/L O2+50 mL/L CO2饱和的人工脑脊液(artificial cerebrospinal fluid, ACSF)中平衡30 min. 实验时将1个DRG标本放入特制的灌流槽内，以ACSF对DRG进行灌流，流速1 mL/min～2 mL/min，温度控制在(33±1)℃. 在实体显微镜下从L4 和L5背根分离出约20 μm直径的神经细束，将中枢端悬挂在白金丝(直径29 μm)引导电极上记录损伤侧或正常侧DRG单根纤维放电，该槽内安置参考电极，槽间缝隙用凡士林隔开. 放电经VC-11示波器(日本光电公司)显示后通过A/D板或ISI(Interspike interval，ISI)采样板采集放电信号，采用计算机记录损伤和正常DRG神经元的单纤维自发放电的原始放电图、动作电位的ISI序列和放电密度直方图.
, http://www.100md.com
1.3 6-羟多巴胺(6-OHDA)化学性交感神经切断和胍乙啶耗竭交感末梢的NE DRG慢性压迫手术后2 d～3 d的1组动物(n=4)连续ip 6-OHDA，75 mg-1 。kg-1。d-1共3 d[4,6,8]. 另1组动物(n=5)ip胍乙啶30 mg/kg[4,9].
1.4 试剂 NE，哌唑嗪，育亨宾，苯肾上腺素，可乐定，6-OHDA和胍乙啶均为Sigma公司产品.
1.5 数据处理 放电频率最大增加百分数=(最大反应频率-基础频率)/ 基础频率×100%，其中基础频率为加药前3 min放电数的平均频率，最大反应频率是加药期间放电数增加到达最大值1 min的平均频率.
所有数据均以X±sX表示. 统计处理采用SPLM软件包的χ2检验和Wilcoxon符号秩检验以及NOSA软件包的方差分析(除特殊注明,以下均采用方差分析).
, 百拇医药
2 结果
2.1 损伤DRG神经元自发放电的一般特点 在54例慢性压迫损伤的DRG中，采用离体灌流单纤维记录了165条有自发放电的单位和15条静息神经纤维，它们的传导速度在5.0 m/s ～ 47.0 m/s范围，属于A类型有髓纤维.
2.2 损伤DRG神经元的肾上腺素能敏感化 用10 μmol/L 外源性NE作用损伤DRG 3 min，在95个有自发放电的损伤DRG神经元中观察到85个(89.5%)表现为对NE敏感. 这85个神经元中，44个表现为兴奋作用，放电频率最大增加百分数为(187.40±45.08)%(P<0.01，n=32)；21个表现为先兴奋后抑制效应，在兴奋期间的放电频率最大增加百分数为(291.56±72.80)%(P<0.01)，抑制期间绝大多数情况下呈现无放电状态；6个出现兴奋-抑制交替振荡，兴奋期间的放电频率最大增加百分数为(420.74±119.98)%(P<0.05)；14个出现抑制现象. 总之NE对慢性压迫损伤DRG神经元作用形式可分为抑制和兴奋作用，其中兴奋作用包括单纯兴奋、先兴奋后抑制和兴奋-抑制交替振荡3种形式(Fig 1). 此外，还观察到15个静息的损伤DRG神经元对NE产生明显重复放电. 上述有自发放电和静息的损伤DRG神经元对无Ca2+-ACSF均可产生明显兴奋效应. 相反，在5例未损伤DRG中，5个有自发放电和15例静息神经元对NE不反应，而对无Ca2+-ACSF可产生明显效应.
, 百拇医药
图 1 去甲肾上腺素对慢性压迫损伤有自发放电DRG神经元的作用形式
Fig 1 Patterns of response to norepinephrine(NE) in chronically compressed dorsal root ganglion neurons with spontanous activity(SA)
The solid line indicates the duration of application of NE (10 μmol/L),imp:implules. A: Simple excitation; B: Excitation followed by suppression; C: Alternative excitation and suppression; D: Simple suppression.
2.3 α-肾上腺素受体激动剂和拮抗剂的作用 应用α2和α1肾上腺素受体拮抗剂育亨宾(10 μmol/L)和哌唑嗪( 5 μmol/L)分别预孵育损伤DRG神经元后[3]，再观察NE的作用. 结果发现，育亨宾预孵育10 min后，NE的放电频率最大增加百分数由(152.11±5.77)%降低到(68.66±14.50)%，兴奋作用明显被抑制(P<0.01, n=5 ) (Fig 2). 此外, 在2个损伤DRG神经元观察到育亨宾可以减小NE的抑制作用. 用哌唑嗪以相同的步骤预孵育另外的5个损伤DRG 神经元10 min，NE的放电频率最大增加百分数由(114.25±27.26)%明显降至(26.99±10.86)%(P<0.05，n=5). 为了进一步阐明肾上腺素能敏感化作用的受体机制，在同样的6个有自发放电的损伤DRG神经元上观察了α1和α2肾上腺素受体选择性激动剂苯肾上腺素(10 μmol/L)和可乐定(10 μmol/L)[1]的作用，其放电频率最大增加百分数分别为(42.10±9.83)%(Wilcoxon符号秩检验，P<0.05)和(50.10±4.84)%(P<0.01). 还在另外1个损伤DRG神经元观察到可乐定对自发放电呈现抑制作用.
, http://www.100md.com
图 2 α肾上腺素受体拮抗剂对去甲肾上腺素兴奋性作用的影响
Fig 2 Effects of α adrenoceptor antagonists on the excitatory response of norepinephrine(NE) in injured DRG neurons
The maximum increase percentage of discharge rate of NE in injured DRG neurons was markedly reduced by yohimbine (10 μmol/L) or prazosin (5 μmol/L) respectively.
2.4 6-OHDA化学性交感神经切断和胍乙啶耗竭交感末梢内的NE对肾上腺素能敏感性的影响 DRG慢性压迫手术后ip 6-OHDA的动物行为出现上眼睑下垂和轻度腹泻，无萎靡和无力的表现. 在7个发出A纤维的有自发放电损伤DRG中观察到6个(85.7%)表现对NE敏感；其中83.3%呈现兴奋效应，放电频率最大增加百分数为(867.83±208.78)%(n=6)(Fig 3A)，16.7%为抑制效应. 另1组ip胍乙啶的动物亦观察到与6-OHDA处理的大鼠相似的腹泻症状，无上睑下垂。萎靡和无力的表现，在9个发出A纤维的有自发放电损伤DRG中观察到，8个(88.9%)表现对NE敏感；其中87.5%呈现兴奋效应，放电频率最大增加百分数为(603.71±347.00)%(n=7)(Fig 3B)，12.5%为抑制效应. 统计学处理，3组间自发放电纤维的肾上腺素能敏感性出现率和效应的类型无显著性差异. 交感末梢用6-OHDA和胍乙啶化学性损毁和耗竭后，NE的放电频率最大增加百分数明显增加. 与对照组NE的放电频率最大增加百分数(164.49±5.63)%(n=14)比较，6-OHDA和胍乙啶处理组均有显著性差异(Fig 4，P<0.05).
, 百拇医药
图 3 6-OHDA和胍乙啶化学性交感神经切断和耗竭后去甲肾上腺素的兴奋性作用
Fig 3 Excitatory effect of norepinephrine(NE) on injured DRG neurons following chemical sympathectomy with 6-OHDA and guanethidine
A: Time histogram shows increase in discharge numbers in response to NE(10 μmol/L) in 6-OHDA treated rats; B: Time histogram shows the increase in the discharge numbers in response to NE(10 μmol/L) in guanethidine treated rats.
, 百拇医药
图 4 6-OHDA和胍乙啶处理后去甲肾上腺素兴奋作用的统计分析
Fig 4 Statistical analysis of the excitatory effect of norepinephrine(NE) on injured DRG neurons following 6-OHDA and guanethidine treatments
The maximum increase percentage of discharge rate of NE was obviously augmented after 6-OHDA and guanethidine treatments compared with that in the control group. aP<0.05.
3 讨论
, http://www.100md.com 我们的研究结果显示，直接压迫的DRG神经元对外源性NE反应的特点是出现率高、反应形式多样以及作用幅度较大. 此外，本研究观察到损伤DRG神经元对NE的反应形式也是多种多样的，除了与神经瘤及CCI模型报道的单纯兴奋性，先兴奋后抑制以及单纯抑制3种形式外[5,10]，还首次观察到兴奋-抑制交替振荡类型. 因此，慢性压迫的DRG神经元具有较高的肾上腺素能敏感性. 我们的研究中发现, 损伤神经元的肾上腺素能敏感性主要出现于手术后1 d ～ 10 d,这与神经瘤及CCI模型所报道的主要发生于神经损伤早期的结果是相一致的[3,5]. 表明在CCD模型中α1和α2肾上腺素受体参与了兴奋性肾上腺素能敏感性. 到目前为止，大量证据表明不同的α肾上腺素能受体参与初级传入神经元的肾上腺素能敏感性[3～6]. 这些差异与动物的种类、损伤的方式、以及受体表达水平及亲和性有关.
我们的实验结果发现化学性损毁和耗竭交感末梢并不能消除或者降低损伤感觉神经元对NE的反应. 相反NE对DRG神经元的作用明显增加. 因此，慢性压迫损伤所致的DRG神经元的肾上腺素能敏感性是损伤神经元自身的特性，NE对损伤DRG神经元的兴奋作用不依赖于交感节后末梢的存在. 有研究[11,12]报道，坐骨神经切断和部分结扎的神经瘤及坐骨神经慢性松驰结扎模型中DRG神经元的肾上腺素能敏感化作用是直接偶联机制. 原发和继发性炎症引起外周感受器的肾上腺素能敏感性则属于间接偶联机制[4,6]. 交感-感觉偶联作用的机制是否与损伤的部位和方式有关，有待进一步的研究. 值得注意的是，为什么化学性损毁和耗竭交感末梢后去甲肾上腺素的作用幅度明显增加？其原因可能是由于交感去支配后“去支配超敏化作用” 引起DRG神经元上肾上腺素受体上调所致. 另一方面，我们推测损伤的DRG内部，交感神经节后传出纤维通过释放化学物质持续性抑制初级感觉神经元的兴奋性. 交感神经去支配后这种抑制作用被解除，而引起明显的兴奋作用(未发表结果).
, http://www.100md.com
基金项目:国家自然科学基金资助项目 No. 39670247
作者简介:徐 晖, 女, 1969-06-06生, 浙江省长兴县人, 汉族, 1996年第四军医大学生理学硕士, 博士生. 电话:(029)3374590
作者单位：徐 晖 第四军医大学:1基础部生理学教研室,胡三觉 全军神经科学研究所,韩 勇 唐都医院胸外科,龙开平 生物医学工程系物理学教研室, 陕西 西安 710033
参考文献
1 Devor M. Nerve pathophysiology and mechanism of pain in causalgia. J Auton Nerv Syst, 1983;7(3): 371-384
, http://www.100md.com
2 Hu SJ, Zhu J. Sympathetic facilitation of sustained discharges of polymodal nociceptors. Pain, 1989;38(1): 85-90
3 Xie YK, Zhang JM, Petersen M et al. Functional changes in dorsal root ganglion rat. J Neurophysiol, 1995;73(5): 1811-1820
4 Tracey DJ, Cunningham JE,Romm MA. Peripheral hyperalgesia in experimental neuropathy: mediation by α2-adrenoreceptors on post-ganglionic sympathetic terminals. Pain, 1995;60(3): 317-327
, 百拇医药
5 Chen Y, Michaelis M, Janig W et al. Adrenoreceptor subtype mediating sympathetic-sensory coupling in injured sensory neurons. J Neurophysiol, 1996; 76(6): 3721-3730
6 Levine JD, Taiwo YO, Collins SD et al. Noradrenaline hyperalgesia is mediated through interaction with sympathetic postganglionic neuronal terminals rather than activation of primary afferent nociceptors. Nature, 1986; 323(6084): 158-169
7 Hu SJ, Xing JL. An experimental model for chronic compression of dorsal root ganglion produced by intervertebral foramen stenosis in the rat. Pain, 1998; 77(1): 15-23
, 百拇医药
8 Finch L, Haeusler G, Thoenen H. A comparison of effects of chemical sympathectomy by 6-hydroxydopamine in newborn and adult rats. Br J Pharmacol, 1973; 47(2): 249-260
9 Maxwell RA, Wastila WB. Adrenergic neuron blocking drugs. In:Gross F. Ed. Handbook of Experimental Pharmacology. Berlin:Springer, 1977:162-261
10 Michaelis M, Devor M, Janig W. Sympathetic modulation of activity in dorsal root ganglion neurons changes over time following peripheral nerve injury. J Neurophysiol, 1996; 76(2): 753-763
, 百拇医药
11 Petersen M, Zhang J, Zhang JM et al. Abnormal spontaneous activity and responses to norepinephrine in dissociated dorsal root ganglion cells after chronic nerve constriction. Pain, 1996;67(2-3): 391-397
12 Rubin G, Kaspi T, Rappaport H et al. Adrenosensitivity of injured afferent neurons does not require the presence of postganglionic sympathetic terminals. Pain, 1997; 72(1,2): 183-191, 百拇医药
摘 要 目的：进一步研究损伤初级感觉神经元交感-感觉偶联作用的神经机制. 方法：利用背根节(DRG)慢性压迫模型，采用离体灌流DRG和单纤维记录神经元的自发放电. 结果：当外源性去甲肾上腺素(NE, 10 μmol/L)浸浴损伤DRG时，在95 个神经元中有85个有自发放电的神经元产生明显反应. 85个神经元中, 44个呈现单纯兴奋效应; 21个表现先兴奋后抑制效应; 6个出现兴奋-抑制交替振荡现象; 14个表现抑制效应. NE对损伤神经元的兴奋作用可分别被哌唑嗪(5 μmol/L)和育亨宾(10 μmol/L)部分阻断. 用6-羟多巴胺化学性交感神经切断和胍乙啶耗竭交感末梢后，NE对损伤DRG神经元放电频率最大增加百分数明显增加. 结论：在DRG慢性压迫模型上，损伤的DRG 神经元存在肾上腺素能敏感性；α1和α2 肾上腺素受体参与兴奋性肾上腺素能敏感性；这种肾上腺素能敏感性不依赖于交感节后神经末梢的存在.
, 百拇医药
关键词:肾上腺素能敏感性 自发放电 背根节 周围神经损伤
0 引言
在组织炎症和外周神经损伤后，初级感觉神经元和外周感受器表现对肾上腺素受体激动剂和交感传出纤维兴奋异常敏感[1～4]. 在外周神经损伤的实验模型上一些研究[5,6]已经观察到不同的α-肾上腺素受体介导交感-感觉偶联作用，而这种交感-感觉偶联作用的神经机制目前尚无定论. 直接偶联假说认为，交感神经传出末梢的曲张体通过释放去甲肾上腺素(NE)直接作用于感觉神经元的α-肾上腺素受体，是周围神经损伤引起灼性神经痛的机制之一[1]. 间接偶联假说则认为，交感神经末梢释放的NE反过来作用于末梢自身的α-肾上腺素受体，引起非肾上腺素能的化学递质释放，进而引起外周感受器的敏化[4,6]. 我们利用大鼠背根节(DRG)慢性压迫模型(chronic compression of DRG,CCD)[7]，离体灌流DRG，采用单纤维记录神经元自发放电的方法，以深入研究损伤DRG神经元的肾上腺素能敏感性及其神经机制.
, 百拇医药
1 材料和方法
1.1 动物及手术 SD大鼠(200 g～350 g), 雌雄不拘, 由本校实验动物中心提供, 在戊巴比妥钠(40 mg/kg，ip)麻醉下进行L4和 L5 DRG慢性压迫手术[7].
1.2 离体DRG标本的制备和DRG神经元单纤维自发放电记录 DRG慢性压迫手术后1 d～10 d的动物和正常大鼠进行背根单纤维自发放电的引导和记录. 戊巴比妥钠(40 mg/kg，ip)麻醉下，在背部L1～L6处行椎板切除术，小心游离损伤L4，L5 DRG及其相连的脊神经约2 cm和L4,L5 后根2 cm. 将带有脊神经和后根的L4,L5 DRG移于950 mL/L O2+50 mL/L CO2饱和的人工脑脊液(artificial cerebrospinal fluid, ACSF)中平衡30 min. 实验时将1个DRG标本放入特制的灌流槽内，以ACSF对DRG进行灌流，流速1 mL/min～2 mL/min，温度控制在(33±1)℃. 在实体显微镜下从L4 和L5背根分离出约20 μm直径的神经细束，将中枢端悬挂在白金丝(直径29 μm)引导电极上记录损伤侧或正常侧DRG单根纤维放电，该槽内安置参考电极，槽间缝隙用凡士林隔开. 放电经VC-11示波器(日本光电公司)显示后通过A/D板或ISI(Interspike interval，ISI)采样板采集放电信号，采用计算机记录损伤和正常DRG神经元的单纤维自发放电的原始放电图、动作电位的ISI序列和放电密度直方图.
, http://www.100md.com
1.3 6-羟多巴胺(6-OHDA)化学性交感神经切断和胍乙啶耗竭交感末梢的NE DRG慢性压迫手术后2 d～3 d的1组动物(n=4)连续ip 6-OHDA，75 mg-1 。kg-1。d-1共3 d[4,6,8]. 另1组动物(n=5)ip胍乙啶30 mg/kg[4,9].
1.4 试剂 NE，哌唑嗪，育亨宾，苯肾上腺素，可乐定，6-OHDA和胍乙啶均为Sigma公司产品.
1.5 数据处理 放电频率最大增加百分数=(最大反应频率-基础频率)/ 基础频率×100%，其中基础频率为加药前3 min放电数的平均频率，最大反应频率是加药期间放电数增加到达最大值1 min的平均频率.
所有数据均以X±sX表示. 统计处理采用SPLM软件包的χ2检验和Wilcoxon符号秩检验以及NOSA软件包的方差分析(除特殊注明,以下均采用方差分析).
, 百拇医药
2 结果
2.1 损伤DRG神经元自发放电的一般特点 在54例慢性压迫损伤的DRG中，采用离体灌流单纤维记录了165条有自发放电的单位和15条静息神经纤维，它们的传导速度在5.0 m/s ～ 47.0 m/s范围，属于A类型有髓纤维.
2.2 损伤DRG神经元的肾上腺素能敏感化 用10 μmol/L 外源性NE作用损伤DRG 3 min，在95个有自发放电的损伤DRG神经元中观察到85个(89.5%)表现为对NE敏感. 这85个神经元中，44个表现为兴奋作用，放电频率最大增加百分数为(187.40±45.08)%(P<0.01，n=32)；21个表现为先兴奋后抑制效应，在兴奋期间的放电频率最大增加百分数为(291.56±72.80)%(P<0.01)，抑制期间绝大多数情况下呈现无放电状态；6个出现兴奋-抑制交替振荡，兴奋期间的放电频率最大增加百分数为(420.74±119.98)%(P<0.05)；14个出现抑制现象. 总之NE对慢性压迫损伤DRG神经元作用形式可分为抑制和兴奋作用，其中兴奋作用包括单纯兴奋、先兴奋后抑制和兴奋-抑制交替振荡3种形式(Fig 1). 此外，还观察到15个静息的损伤DRG神经元对NE产生明显重复放电. 上述有自发放电和静息的损伤DRG神经元对无Ca2+-ACSF均可产生明显兴奋效应. 相反，在5例未损伤DRG中，5个有自发放电和15例静息神经元对NE不反应，而对无Ca2+-ACSF可产生明显效应.
, 百拇医药
图 1 去甲肾上腺素对慢性压迫损伤有自发放电DRG神经元的作用形式
Fig 1 Patterns of response to norepinephrine(NE) in chronically compressed dorsal root ganglion neurons with spontanous activity(SA)
The solid line indicates the duration of application of NE (10 μmol/L),imp:implules. A: Simple excitation; B: Excitation followed by suppression; C: Alternative excitation and suppression; D: Simple suppression.
2.3 α-肾上腺素受体激动剂和拮抗剂的作用 应用α2和α1肾上腺素受体拮抗剂育亨宾(10 μmol/L)和哌唑嗪( 5 μmol/L)分别预孵育损伤DRG神经元后[3]，再观察NE的作用. 结果发现，育亨宾预孵育10 min后，NE的放电频率最大增加百分数由(152.11±5.77)%降低到(68.66±14.50)%，兴奋作用明显被抑制(P<0.01, n=5 ) (Fig 2). 此外, 在2个损伤DRG神经元观察到育亨宾可以减小NE的抑制作用. 用哌唑嗪以相同的步骤预孵育另外的5个损伤DRG 神经元10 min，NE的放电频率最大增加百分数由(114.25±27.26)%明显降至(26.99±10.86)%(P<0.05，n=5). 为了进一步阐明肾上腺素能敏感化作用的受体机制，在同样的6个有自发放电的损伤DRG神经元上观察了α1和α2肾上腺素受体选择性激动剂苯肾上腺素(10 μmol/L)和可乐定(10 μmol/L)[1]的作用，其放电频率最大增加百分数分别为(42.10±9.83)%(Wilcoxon符号秩检验，P<0.05)和(50.10±4.84)%(P<0.01). 还在另外1个损伤DRG神经元观察到可乐定对自发放电呈现抑制作用.
, http://www.100md.com
图 2 α肾上腺素受体拮抗剂对去甲肾上腺素兴奋性作用的影响
Fig 2 Effects of α adrenoceptor antagonists on the excitatory response of norepinephrine(NE) in injured DRG neurons
The maximum increase percentage of discharge rate of NE in injured DRG neurons was markedly reduced by yohimbine (10 μmol/L) or prazosin (5 μmol/L) respectively.
2.4 6-OHDA化学性交感神经切断和胍乙啶耗竭交感末梢内的NE对肾上腺素能敏感性的影响 DRG慢性压迫手术后ip 6-OHDA的动物行为出现上眼睑下垂和轻度腹泻，无萎靡和无力的表现. 在7个发出A纤维的有自发放电损伤DRG中观察到6个(85.7%)表现对NE敏感；其中83.3%呈现兴奋效应，放电频率最大增加百分数为(867.83±208.78)%(n=6)(Fig 3A)，16.7%为抑制效应. 另1组ip胍乙啶的动物亦观察到与6-OHDA处理的大鼠相似的腹泻症状，无上睑下垂。萎靡和无力的表现，在9个发出A纤维的有自发放电损伤DRG中观察到，8个(88.9%)表现对NE敏感；其中87.5%呈现兴奋效应，放电频率最大增加百分数为(603.71±347.00)%(n=7)(Fig 3B)，12.5%为抑制效应. 统计学处理，3组间自发放电纤维的肾上腺素能敏感性出现率和效应的类型无显著性差异. 交感末梢用6-OHDA和胍乙啶化学性损毁和耗竭后，NE的放电频率最大增加百分数明显增加. 与对照组NE的放电频率最大增加百分数(164.49±5.63)%(n=14)比较，6-OHDA和胍乙啶处理组均有显著性差异(Fig 4，P<0.05).
, 百拇医药
图 3 6-OHDA和胍乙啶化学性交感神经切断和耗竭后去甲肾上腺素的兴奋性作用
Fig 3 Excitatory effect of norepinephrine(NE) on injured DRG neurons following chemical sympathectomy with 6-OHDA and guanethidine
A: Time histogram shows increase in discharge numbers in response to NE(10 μmol/L) in 6-OHDA treated rats; B: Time histogram shows the increase in the discharge numbers in response to NE(10 μmol/L) in guanethidine treated rats.
, 百拇医药
图 4 6-OHDA和胍乙啶处理后去甲肾上腺素兴奋作用的统计分析
Fig 4 Statistical analysis of the excitatory effect of norepinephrine(NE) on injured DRG neurons following 6-OHDA and guanethidine treatments
The maximum increase percentage of discharge rate of NE was obviously augmented after 6-OHDA and guanethidine treatments compared with that in the control group. aP<0.05.
3 讨论
, http://www.100md.com 我们的研究结果显示，直接压迫的DRG神经元对外源性NE反应的特点是出现率高、反应形式多样以及作用幅度较大. 此外，本研究观察到损伤DRG神经元对NE的反应形式也是多种多样的，除了与神经瘤及CCI模型报道的单纯兴奋性，先兴奋后抑制以及单纯抑制3种形式外[5,10]，还首次观察到兴奋-抑制交替振荡类型. 因此，慢性压迫的DRG神经元具有较高的肾上腺素能敏感性. 我们的研究中发现, 损伤神经元的肾上腺素能敏感性主要出现于手术后1 d ～ 10 d,这与神经瘤及CCI模型所报道的主要发生于神经损伤早期的结果是相一致的[3,5]. 表明在CCD模型中α1和α2肾上腺素受体参与了兴奋性肾上腺素能敏感性. 到目前为止，大量证据表明不同的α肾上腺素能受体参与初级传入神经元的肾上腺素能敏感性[3～6]. 这些差异与动物的种类、损伤的方式、以及受体表达水平及亲和性有关.
我们的实验结果发现化学性损毁和耗竭交感末梢并不能消除或者降低损伤感觉神经元对NE的反应. 相反NE对DRG神经元的作用明显增加. 因此，慢性压迫损伤所致的DRG神经元的肾上腺素能敏感性是损伤神经元自身的特性，NE对损伤DRG神经元的兴奋作用不依赖于交感节后末梢的存在. 有研究[11,12]报道，坐骨神经切断和部分结扎的神经瘤及坐骨神经慢性松驰结扎模型中DRG神经元的肾上腺素能敏感化作用是直接偶联机制. 原发和继发性炎症引起外周感受器的肾上腺素能敏感性则属于间接偶联机制[4,6]. 交感-感觉偶联作用的机制是否与损伤的部位和方式有关，有待进一步的研究. 值得注意的是，为什么化学性损毁和耗竭交感末梢后去甲肾上腺素的作用幅度明显增加？其原因可能是由于交感去支配后“去支配超敏化作用” 引起DRG神经元上肾上腺素受体上调所致. 另一方面，我们推测损伤的DRG内部，交感神经节后传出纤维通过释放化学物质持续性抑制初级感觉神经元的兴奋性. 交感神经去支配后这种抑制作用被解除，而引起明显的兴奋作用(未发表结果).
, http://www.100md.com
基金项目:国家自然科学基金资助项目 No. 39670247
作者简介:徐 晖, 女, 1969-06-06生, 浙江省长兴县人, 汉族, 1996年第四军医大学生理学硕士, 博士生. 电话:(029)3374590
作者单位：徐 晖 第四军医大学:1基础部生理学教研室,胡三觉 全军神经科学研究所,韩 勇 唐都医院胸外科,龙开平 生物医学工程系物理学教研室, 陕西 西安 710033
参考文献
1 Devor M. Nerve pathophysiology and mechanism of pain in causalgia. J Auton Nerv Syst, 1983;7(3): 371-384
, http://www.100md.com
2 Hu SJ, Zhu J. Sympathetic facilitation of sustained discharges of polymodal nociceptors. Pain, 1989;38(1): 85-90
3 Xie YK, Zhang JM, Petersen M et al. Functional changes in dorsal root ganglion rat. J Neurophysiol, 1995;73(5): 1811-1820
4 Tracey DJ, Cunningham JE,Romm MA. Peripheral hyperalgesia in experimental neuropathy: mediation by α2-adrenoreceptors on post-ganglionic sympathetic terminals. Pain, 1995;60(3): 317-327
, 百拇医药
5 Chen Y, Michaelis M, Janig W et al. Adrenoreceptor subtype mediating sympathetic-sensory coupling in injured sensory neurons. J Neurophysiol, 1996; 76(6): 3721-3730
6 Levine JD, Taiwo YO, Collins SD et al. Noradrenaline hyperalgesia is mediated through interaction with sympathetic postganglionic neuronal terminals rather than activation of primary afferent nociceptors. Nature, 1986; 323(6084): 158-169
7 Hu SJ, Xing JL. An experimental model for chronic compression of dorsal root ganglion produced by intervertebral foramen stenosis in the rat. Pain, 1998; 77(1): 15-23
, 百拇医药
8 Finch L, Haeusler G, Thoenen H. A comparison of effects of chemical sympathectomy by 6-hydroxydopamine in newborn and adult rats. Br J Pharmacol, 1973; 47(2): 249-260
9 Maxwell RA, Wastila WB. Adrenergic neuron blocking drugs. In:Gross F. Ed. Handbook of Experimental Pharmacology. Berlin:Springer, 1977:162-261
10 Michaelis M, Devor M, Janig W. Sympathetic modulation of activity in dorsal root ganglion neurons changes over time following peripheral nerve injury. J Neurophysiol, 1996; 76(2): 753-763
, 百拇医药
11 Petersen M, Zhang J, Zhang JM et al. Abnormal spontaneous activity and responses to norepinephrine in dissociated dorsal root ganglion cells after chronic nerve constriction. Pain, 1996;67(2-3): 391-397
12 Rubin G, Kaspi T, Rappaport H et al. Adrenosensitivity of injured afferent neurons does not require the presence of postganglionic sympathetic terminals. Pain, 1997; 72(1,2): 183-191, 百拇医药