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编号:10215266
电针和吗啡对慢性痛大鼠下丘脑、桥-延脑内ACTH含量和痛反应的影响
http://www.100md.com 《第三军医大学学报》 2000年第8期
     作者:庞勇 李希成 黎海蒂 徐有奇 熊鹰 龚发云

    单位:庞勇(第三军医大学基础医学部生理学教研室,重庆 400038);李希成(第三军医大学基础医学部生理学教研室,重庆 400038);黎海蒂(第三军医大学基础医学部生理学教研室,重庆 400038);徐有奇(第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所核医学科,重庆 400042);熊鹰(第三军医大学基础医学部生理学教研室,重庆 400038);龚发云(第三军医大学基础医学部生理学教研室,重庆 400038)

    关键词:慢性痛;促肾上腺皮质激素;放射免疫;脑区;电针;吗啡

    第三军医大学学报000803 提 要: 目的 探讨电针和吗啡对慢性痛大鼠脑内ACTH含量和痛反应的影响。方法 实验采用佐剂性单关节炎大鼠慢性痛模型,应用放射免疫测定及痛行为评分法。结果 大鼠注射完全弗氏佐剂(CFA)后24 h,与对照组比较,痛行为评分和下丘脑及桥-延脑内ACTH样免疫活性物质(Ir-ACTH)的含量明显增多。摘除双侧肾上腺或切除垂体以及脑室注射生长抑素或IL-2不影响慢性痛大鼠痛行为评分和两脑区Ir-ACTH含量的升高;但是此升高效应可被电针“夹脊穴”或腹腔注射吗啡所抑制,这一抑制作用能为腹腔注射纳洛酮翻转。结论 佐剂性关节炎慢性痛大鼠的痛行为评分和下丘脑及桥-延脑内Ir-ACTH含量均升高,该升高效应被电针与吗啡所抑制,此抑制作用可能与阿片受体有关。
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    中图法分类号: R338.2;R347.51 文献标识码: A

    文章编号:1000-5404(2000)08-0720-04

    Study of the effects of electroacupuncture and morphine on cerebral content of ACTH and pain response in rats with chronic pain

    PANG Yong, LI Xi-cheng, LI Hai-di, XU You-qi, XIONG Ying, GONG Fa-yun

    (Department of Physiology, Third Military Medical University, Chongqing 400038,China)
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    Abstract: Objective To study the effects of electroacupuncture (EA) and morphine administration on the cerebral level of ACTH and pain response in rats with chronic pain. Methods Model of chronic pains resulting from adjuvant-induced arthritis (AIA) was established in rats. The scores of pain behaviors of the rats were recorded and the content of immunoreative ACTH(Ir-ACTH) of the hypothalamus, pons and medulla oblongata was measured with radioimmunoassay. Results Twenty-four h after the rat model of chronic pains was established, the scores of pain behaviors and the Ir-ACTH content in the 3 regions of the brain were significantly elevated as compared with the data of the control, which was not significantly changed after adrenalectomy, hypophysectomy or intraventricular injection of somatostatin or interleukin-2. The elevation of the scores of pain behaviors and Ir-ACTH level of the 3 regions of the brain declined after EA and the administration of morphine. When the rats were pretreated with noloxone, an antagonist of opiate receptors, EA or morphine could not excercise their action. Conclusion Results suggest that the opiate receptors may be involved in the mediation of the inhibitory effects of EA and morphine.
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    Key words: chronic pain; ACTH; radioimmunoassay; brain; electroacupuncture; morphine

    促肾上腺皮质激素(Adrenocorticotropic hormone,ACTH)与痛觉调制关系密切。鞘内、 腹腔及中脑导水管周围灰质(PAG)注射较大剂量ACTH对急、慢性疼痛均有镇痛作用,而鞘内及脑室内注射较小剂量ACTH则可对抗阿片镇痛的效应。研究表明[1~3]:促肾上腺皮质激素能神经元及其结合位点在中枢内具有广泛的分布;但是内源性ACTH在痛觉调制中的作用尚未阐明。本实验采用佐剂性单关节炎(Adjuvant-induced arthritis,AIA)大鼠慢性痛模型,应用放射免疫测定及痛行为评分法;观察慢性痛大鼠下丘脑及桥-延脑内ACTH含量及痛行为的变化,研究腹腔注射吗啡、电针(Electroacupuncture,EA)、摘除双侧肾上腺、切除垂体等因素对其影响。
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    1 材料与方法

    1.1 实验动物与分组 雄性Wistar大鼠51只,体重(200±35) g。分10组:(1)正常对照组(CON);(2)单纯慢痛组(AIA);(3)慢痛+处理组:分为:①A组:摘除垂体+慢痛组;②B组:摘除肾上腺+慢痛组;③C组:腹腔注射吗啡+慢痛组;④D组:腹腔注射纳洛酮+吗啡+慢痛组;⑤E组:电针+慢痛组;⑥F组:电针+腹腔注射纳络酮+慢痛组;⑦G组:脑室注射生长抑素(SOM)+慢痛组;⑧H组:脑室注射白介素-2(IL-2)+慢痛组。

    1.2 试剂和药品

    ACTH放射免疫试剂盒(天津德普生物和医学技术有限公司),人型结核杆菌(成都生物制品研究所),重组人白介素-2(IL-2,军事医学科学院基础医学研究所),生长抑素(Somatostatin,SOM,Sigma公司),纳洛酮(Naloxone hydrochloride,Sigma公司)。
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    1.3 弗氏佐剂性单关节炎慢性痛模型的制备及痛行为评分法

    1.3.1 完全弗氏佐剂(CFA)的制备 将不完全弗氏佐剂(1 ml 含有0.4 ml脱水羊毛脂和0.6 ml液体石蜡)和灭活的人型结核杆菌悬液分别吸入两个附有8号针头的2 ml注射器内,用长约5 cm的细塑料管连接两针头,交替推动两端针管,反复操作,直至形成粘稠的含15 mg/ml结核杆菌的油包水型乳剂为止。

    1.3.2 关节炎慢性痛模型的制备 实验前24 h,大鼠用0.3%戊巴比妥钠(30 mg/kg)浅麻,酒精消毒右侧内踝周围皮肤,内踝凹陷处皮下将针头刺入,转向足踝部,缓慢注入完全弗氏佐剂(CFA)0.15 ml。

    1.3.3 痛行为评分法 佐剂性单关节炎慢性痛大鼠痛行为评分参照Coderre[4]和Bulter[5]等方法进行(以大鼠活动力及支撑力评分为指标,分值越高,痛反应越明显)。
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    1.4 肾上腺摘除术、垂体切除术[6]、脑室注射[7]和电针法[8]

    均与以往报道的相同,大鼠肾上腺摘除术与垂体切除术后4 d成活率分别为85%和65%。

    1.5 Ir-ACTH含量测定

    实验均在上午进行。测痛毕,立即取出下丘脑、桥-延脑及脊髓腰段,按药盒说明书进行放射免疫测定,并按福林-酚法作蛋白定量检测。

    放射免疫测定,标准品的重复率和回收率均符合质控要求。

    1.6 统计学处理

    实验数据用电子计算机经双样本t检验程序(PDA-2)进行统计学处理,结果以±s表示。
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    2 结果

    2.1 慢性痛大鼠不同脑区Ir-ACTH含量及痛行为评分的变化

    正常对照组大鼠,测定下丘脑、桥-延脑及脊髓腰段Ir-ACTH含量,观察到:下丘脑,桥-延脑及脊髓腰段3个部位中,下丘脑Ir-ACTH含量最多,桥-延脑次之,脊髓腰段基本上未检测到Ir-ACTH。

    在大鼠右侧内踝皮下注入0.15 ml CFA 2~4 h后,注射部位即出现较明显的红肿,并有行为改变。24 h同侧踝关节红肿及痛行为评分达到峰值,较正常对照组显著升高(P<0.01)。此时测定下丘脑及桥-延脑内Ir-ACTH含量分别为(75.06±17.86) pg/mg蛋白,(13.41±3.91) pg/mg蛋白,较正常对照组明显增多,差异显著(P<0.05),见图1、2,表1。

    2.2 吗啡和电针对慢性痛大鼠Ir-ACTH含量及痛行为评分变化的影响
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    大鼠注射CFA后23.5 h腹腔注射吗啡(7.5 mg/kg)或电针双侧“夹脊穴”(3 V,100 Hz)30 min,可显著提高大鼠活动力及支撑力,痛行为评分较单纯慢痛组显著下降(P<0.01);同时测定大鼠下丘脑及桥-延脑内Ir-ACTH含量分别为:腹腔注射吗啡+慢痛组比单纯慢痛组减少了82.2%和76.3%,电针+慢痛组较单纯慢痛组减少了90.01%和76.3%,差异显著(P<0.05)。以上效应可被注射吗啡或电针前腹腔注射纳络酮(2 mg/kg)所阻断,见表1,图1、2。

    2.3 肾上腺摘除、垂体切除,脑室注射SOM及IL-2对慢性痛大鼠不同脑区Ir-ACTH含量及痛行为评分变化的影响

    摘除双侧肾上腺或切除垂体的大鼠注射CFA后24 h,以及大鼠注射CFA 23.5 h,脑室注射SOM 10 μg或IL-2 480 U,大鼠的痛行为评分和两脑区Ir-ACTH含量升高与单纯慢痛组比较差异均无显著性(P>0.05),见表1,图1、2。
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    图1 电针和吗啡对AIA大鼠活动力评分的影响

    Fig 1 Effects of EA and morphine on the mobility scores of AIA rats

    *:P<0.01 vs control;■:P<0.01 vs AIA;★:P<0.01 vs E group; ▲:P<0.01 vs C group

    图2 电针和吗啡对AIA大鼠支撑力评分的影响

    Fig 2 Effects of EA and morphine on the withdrawal scores of AIA rats

    *:P<0.01 vs control;■:P<0.01 vs AIA;★:P<0.01 vs E group; ▲:P<0.01 vs C group
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    表1 电针和吗啡对佐剂性关节炎大鼠下丘脑及桥-延脑

    Ir-ACTH含量的影响(ωB/pg.mg-1±s)

    Tab 1 Effects of EA and morphine on the Ir-ACTH content of hypothalamus and pons-medulla oblongata in AIA rats(ωB/pg.mg-1±s) Group

    n

    Hypothalamus
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    Pons-Medulla Oblongata

    Control

    5

    7.20±2.58

    1.23±0.36

    AIA

    7

    75.06±17.86*

    13.41±3.91*

    A

    5

    68.45±17.88
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    9.46±2.51

    B

    5

    40.94±9.40

    4.51±1.44

    C

    5

    13.34±0.73

    3.18±0.84

    D

    5

    86.56±21.05
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    10.45±1.55

    E

    5

    7.47±1.69

    3.18±1.39

    F

    5

    53.95±19.55

    10.89±0.54

    G

    5
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    111.31±22.50

    20.93±7.06

    H

    4

    44.12±12.88

    6.17±2.35

    *:P<0.05 vs control;★:P<0.05 vs E group;■:P<0.05 vs AIA;▲:P<0.05 vs C group3 讨论

    免疫细胞演化技术显示促肾上腺皮质激素样免疫反应神经元的胞体主要存在于下丘脑的弓状核及其邻近部位。据报道,延髓弧束核中也存在ACTH阳性胞体[9];但鞘内注射秋水仙素后未见到脊髓内存在ACTH阳性胞体[10]。本实验采用放射免疫法测定下丘脑,桥-延脑和脊髓腰段3个部位Ir-ACTH含量,结果表明:以下丘脑Ir-ACTH含量较多,桥-延脑次之,而脊髓腰段基本未检测到Ir-ACTH,这同以往报道相一致。
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    据报道鞘内、腹腔及PAG内注射较大剂量ACTH均有镇痛作用,而较小剂量ACTH,尤其是ACTH1~24鞘内及脑室内注射则可对抗阿片的镇痛效应[11],而内源性ACTH在痛觉调制中的作用,迄今国内外鲜有报道。本实验采用改进的弗氏佐剂性单关节炎大鼠慢性痛模型,其具有全身反应轻,关节出现红肿快,痛敏高峰期出现时间较早(24 h),大鼠痛行为变化以及稳定时间长等特点;采用的大鼠活动力及支撑力评分法,可行性强,稳定性较好,作为痛行为评分的指标近年得到广泛应用[4,5]。本结果发现大鼠右踝关节注入CFA 24 h,下丘脑及桥-延脑Ir-ACTH含量即显著升高,表明内源性ACTH与慢性痛密切相关;还观察到腹腔注射吗啡(7.5 mg/kg)及电针可以显著降低两脑区Ir-ACTH的含量,阿片受体阻断剂纳洛酮可以翻转吗啡与电针的作用,由此进一步提示内源性ACTH可能更多地是诱导痛敏的产生[1]。由于摘除双侧肾上腺或切除垂体后,慢性痛大鼠下丘脑及桥-延脑Ir-ACTH含量无显著变化,说明内源性ACTH的痛觉调制作用与垂体-肾上腺轴关系不大。
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    已知ACTH能神经元胞体及纤维、ACTH受体在中枢神经系统分布广泛。具有Ir-ACTH免疫活性结构如下丘脑,海马,中脑导水管周围灰质,网状结构等,它们大都参与痛觉的调制过程,内源性ACTH不仅可以通过纤维投射到靶区,而且也可能通过其纤维分布到第三脑室室管膜细胞层,从下丘脑腹侧软脑膜伸出而进入蛛网膜下腔,释放入脑脊液,通过脑脊液再扩散至整个中枢神经系统[11]。内源性ACTH的作用还可能与自身ACTH受体或阿片受体有关,亦可能通过与内源性阿片镇痛系统(内啡肽类)及内源性非阿片镇痛系统(5-HT能,GABA能)相互影响而发挥痛觉调制作用,但这一推测尚有待进一步证明。

    作者简介:庞勇(1972-),男,四川省南充市人,硕士研究生,助教,主要从事慢性痛的神经内分泌机制方面的研究。电话:(023)68752254

    参考文献:

    [1] Barna I, Koenig J I, Makara G B. Effects of anterolateral and posterolateral cuts around the medial hypothalamus on the immunoreactive ACTH and beta-endorphin levels in selected brain regions of the rat[J]. Brain Res Bull,1997,42(5):353-357.
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    [2] Covenas R, De Leon M, Narvaez J A. ACTH/CLIP immunoreactivity in the cat brain stem[J]. Peptides,1997,18(7):965-970.

    [3] 方 圆,韩济生.中枢ACTH受体研究进展[J].生理科学进展,1995,26(3):199-203.

    [4] Coderre T J, Wall P D. Ankle joint urate arthritis(AJUA) in rats:An alternative animal model of arthritis to that produced by Freund′s adjuvant[J]. Pain,1987,28(3):379-393.

    [5] Bulter S H, Godfroy F, Besson J M. A limited arthritic model for chronic pain studies in the rat[J]. Pain,1992,48(1):73-81.
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    [6] 黎海蒂,李希成,赵邦云.去胰岛、肾上腺或垂体对ACTH引起某些脑区5-HT含量变化的影响[J].第三军医大学学报,1988,10(增刊):105-108.

    [7] 王金兰,朱崇斌,曹小定.侧脑室注射孤啡肽对大鼠炎症痛反应及电针镇痛的影响[J].针刺研究,1999,24(1):20-23.

    [8] 周红杰,陈曼娥,王景周.ACTH及电针对甲醛痛敏大鼠脊髓NOS阳性神经元增多的影响[J].中国疼痛医学杂志,1999,5(1):49-53.

    [9] Krieger D T, Litta A S, Brownstein M J, et al. ACTH, β-lipotropin and related peptides in brain, piuitary and blood[J]. Recent Prog Horm Res,1980,36:277-344.

    [10] Kang Tsou. Immunocytochemical localization of pro-opiomelanocortin derived peptides in the adult rat spinal cord[J]. Brain Res,1986,378(1):28-35.

    [11] 方 圆.促肾上腺皮质激素的中枢抗阿片镇痛效应及其作用机制分析[J].生理科学进展,1995,26(2):137-140.

    收稿日期:1999-12-22;修回日期:2000-03-10, 百拇医药