免费文献传递   相关文献

臭牡丹根提取物对神经病理性痛的镇痛作用



全 文 :书收稿日期:2012-06-24; 修订日期:2012-10-15
基金项目:国家自然科学基金( No. 31160213)
作者简介:邹晓琴( 1978-) ,女( 汉族) ,江西高安人,现为江西赣南医学院
讲师,硕士学位,主要从事慢性痛的基础研究工作.
* 通讯作者简介:黄 诚( 1968-) ,男( 汉族) ,江西吉安人,现为江西赣南
医学院教授,硕士研究生导师,博士学位,主要从事针刺镇痛与免疫研究
工作.
臭牡丹根提取物对神经病理性痛的镇痛作用
邹晓琴,欧阳娟,黄 诚*
(赣南医学院,江西 赣州 341000)
摘要:目的 探讨臭牡丹根提取物对大鼠神经病理性痛的镇痛作用。方法 清洁级雄性 SD 大鼠 48 只,体质量 180 ~ 220
g,随机分为 6 组,每组 8 只。各组分别于术前 1 天和术后 1,4,7,10,14,21 天观察机械缩足反射阈值( MWT) 和热缩足反
射潜伏期( TWL) 。各组于术后 21 天处死大鼠,通过酶联免吸附法测定大鼠腰段脊髓中细胞因子的含量。结果 与模型
组比较,术后低剂量组和中剂量组机械缩足反射阈值( MWT) 升高( P < 0. 05) ,大鼠腰段脊髓 TNF - α、IL - 1β、IL - 6 降
低。中剂量组术后热缩足反射潜伏期( TWL) 升高( P < 0. 05) ; 与低剂量组比较,中剂量组术后热缩组反射潜伏期升高,
TNF - α、IL - 1β、IL - 6 含量均下调( P < 0. 05) ,机械缩足反射阈值( MWT) 差异无统计学意义( P > 0. 05) 。结论 臭牡丹
根提取物低剂量( 10 g /kg) 、中剂量( 30 g /kg) 可减轻大鼠神经病理性痛,中剂量( 30 g /kg) 效果更明显,其机制可能与抑
制 TNF - α、IL - 1β、IL - 6 表达上调有关。
关键词:臭牡丹根提取物; 神经病理性痛; 细胞因子
DOI标识:doi: 10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2013. 01. 006
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805( 2013) 01-0012-03
Effect of Clerodendron bungei steud roots extract on neuropathic pain in rats
ZHOU Xiao-qin,OU Yang-jan ,HUANG Cheng*
( Gannan Medical University,Ganzhou Jiangxi 341000,China)
Abstract: Objective To investigate the effect of clerodendron bungei steud roots extract on neuropathic pain in rats.Methods -
Fourty - eight male SD rats weighing 180 ~ 220g were randomly divided into 6 groups ( n = 8 each) : I control group;Ⅱ sham oper-
ation group; Ⅲ spinal nevel ligation group andⅣ,Ⅴ,Ⅵ clerodendron bungei steud roots extract treatment groups. Mechanical
withdrawal threshold ( MWT) and thermal withdrawal threshold( TWL) were measured at day 1 before operation and day 1,4,7,
10,14 and 21 after operation . The animals were deeply anesthetized and decapitated at day 21 after operation . The lumbar seg-
ment of the spinal cord was removed for determination of TNF - α、IL - 1β、IL - 6 expression by euzymelinked immunosorbent as-
say . Results Clerodendron bungei steud roots extract of 10、30g /kg significantly increased the mechanical withdrawal threshold
( MWT) and clerodendron bungei steud roots extract of 30g /kg siginificantly increased thermal withdrawal threshold( TWL) com-
pared with control group . The expression of TNF - α、IL - 1β、IL - 6 in the spinal cord was significantly increased in chronic con-
strictive injury group . clerodendron bungei steud roots extract of 10、30g /kg obviously decreased the expression of TNF - α、IL -
1β、IL - 6 in the spinal cord . Conclusion Clerodendron bungei steud roots extract of 10,30 g /kg can relieve neuropathic pain by
inhibiting the up - regulation of TNF - α、IL - 1β、IL - 6 expression in the spinal cord.
Key words: Clerodendron bungei steud roots extract; Neuropathic pain; Cytokine
据 WHO的一项数据显示,在 2005 年,全世界的神经病理性
痛患者大约为 3 760 万,而到 2011 年预计增加至 3 910 万人,不
容置疑,有效控制和治疗神经病理性痛仍然是当今临床面临的最
大挑战。由于神经病理性痛是临床上的常见病和慢性病,严重影
响患者的生活质量,且目前临床治疗效果不甚理想。因此,对神
经病理性痛发病机制进一步的理解和认识将有助于控制和治疗
该疾病,当今神经病理性痛已成为国际疼痛医学研究的热点,阐
明神经病理性痛的发生发展过程以及寻找其新的治疗靶点和药
物将具有很重要的现实意义。臭牡丹属马鞭草植物,分布于我国
江西、四川、福建、广东等省,有资料记载臭牡丹具有活血散瘀、消
肿解毒等功能。本研究拟探讨臭牡丹根提取物对大鼠神经病理
性痛镇痛作用的影响。
1 材料与方法
1. 1 药材 新鲜臭牡丹采自赣州,取适量臭牡丹根加两倍量的蒸
馏水煮沸 1 h后过滤,残渣再用蒸馏水加热提取 1 次。合并两次
滤液,通过旋转蒸发仪浓缩后 3 倍量 95%的乙醇放置 48 h,通过
旋转蒸发仪和减压抽滤器过滤并回收滤液中的乙醇至无醇味,备
镇痛试验用,调整至 4g /ml的生药业备用[1]。
1. 2 仪器 R - 210 /215 旋转蒸发仪(瑞士 Buchi)、手动匀浆机、
酶标仪(Moae1550,美国 BIO - RAD 公司)、超速低温离心机、电
热恒温鼓风干燥箱 (上海跃进医疗器械厂)、2390 Electro Von
Frey 测痛仪(美国 Tc公司)、热痛刺激仪(中国科学院生物医学
工程公司)。
1. 3 动物分组 清洁级雄性 SD大鼠 48只,体质量 180 ~220 g,由
江西中医学院动物中心提供。随机分为 6 组,每组 8 只。对照组
(腹腔注射生理盐水) ,假手术组(分离脊神经但不结扎 +腹腔注
射生理盐水) ,模型组(脊神经结扎 +腹腔注射生理盐水) ,低剂量
治疗组(脊神经结扎 +腹腔注射臭牡丹根提取物 10g /kg) ,中剂量
治疗组(脊神经结扎 +腹腔注射臭牡丹根提取物 30g /kg) ,高剂量
治疗组(脊神经结扎 +腹腔注射臭牡丹根提取物 60g /kg)。各组
分别于术前 1天和术后 1,4,7,10,14,21天观察机械缩足反射阈值
(MWT)和热缩足反射潜伏期(TWL)。各组于术后 21 天处死大
鼠,通过酶联免吸附法测定大鼠腰段脊髓中细胞因子的含量。
1. 4 动物模型制备 按 Kim 和 Chung 报道的方法建立大鼠神经
病理性痛模型[2]。腹腔注射 10%水合氯醛 0. 3 ml /100 g,消毒、
铺巾,在大鼠 L4 ~ S1 水平切取一侧椎旁肌肉,切除 L6 脊椎横突,
·21·
时珍国医国药 2013 年第 24 卷第 1 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL. 24 NO. 1
书分离 L4 ~ L6 脊神经,用 4 ~ 0 医用丝线分别紧紧结扎 L5 和 L6 脊
神经,或仅结扎 L5 脊神经。术后动物出现步态异常,但手术侧后
肢除了轻度外翻、足趾紧收外,无其他畸形改变。术闭放回原笼,
单笼饲养。
1. 5 检测指标测定
1. 5. 1 热痛敏测定 将大鼠置于一底部为 2mm 厚玻璃板的
20cm × 20cm × 25cm的透明有机玻璃箱中,并放置于高于实验台
30cm的架子上以便观察,待测大鼠于箱中适应 30min 以上,使之
从不安到逐渐安静下来。应用 RTY - 3 型辐射热刺激仪,内装
100W卤素投射灯,调节电压至 10V,调节灯源与玻璃板之间的距
离,使落在足底的照射光圈直径为 5mm,记录从照射开始至出现
缩足逃避反射时间(s) ,此即为 PWTL;重复测量 3 ~ 5 次,同一部
位间隔 10min,不同部位间隔 5min,取 TWL 平均值。如果大于
40s大鼠仍无反应则停止照射,以免导致足底组织热损伤。
1. 5. 2 机械痛敏测定 采用 2390 Electro Von Frey 测痛仪测定大
鼠机械痛敏[3]。将大鼠置于透明的有机玻璃箱中,底为 1 cm × 1
cm的铁丝网,实验前先适应 15 min。采用测痛仪由下往上垂直
刺激大鼠足底光滑皮肤,逐渐加大刺激强度,记录出现缩足反应
(如舔足、甩腿等)时的刺激强度为机械缩足反射阈值(Mechani-
cal Withdrawal Threshold,MWT) ,最大刺激强度不超过 90g,每只
大鼠测定 5 次,每次间隔 10s,取其平均值。
1. 5. 3 细胞因子测定 各组于术后 21 天处死大鼠,从背部将脊
柱两侧的肌肉剪除,然后在 T8 ~ T9 剪断,下在 L5 ~ L6 剪断,从下
端可以看到椎管下孔并有尾丝露出,此时用 20ml 的注射器抽取
5 ~ 10ml的生理盐水,将针头插进下孔 0. 5cm,向上端助推注射
器,很快可以看到脊髓从上端涌出非常完整的脊髓(包括腰膨
大)。取腰段脊髓,加入一定量的 PBS(pH = 7. 4) ,用手工匀浆机
将标本匀浆充分(此项操在碎冰上进行)。通过高速离心机
(2 000 ~ 3 000 r /min)离心 20 min。仔细收集上清。分装后一份
待检测,其余超低温冰箱内保存。通过酶联免吸附法检测腰段脊
髓中的肿瘤坏死因子(TNF - α)、白细胞介素 - 1(IL - 1β)、白细
胞介素 - 6(IL - 6)的含量。具体检测方法按酶联免吸附法试剂
盒操作说明书。
1. 6 统计方法 用 SPSS 10. 0 进行统计学分析,所有数据用 珋x ± s
表示,组间比较采用单因素方差分析,P < 0. 05 认为有统计学
意义。
2 结果
2. 1 臭牡丹根提取物对神经病理性痛机械痛敏和热痛敏的影响
结果显示:剂量为 10 g /kg 和 30 g /kg 的臭牡丹根提取液可显著
减轻大鼠神经病理性痛模型的机械痛敏(MWT) (P < 0. 05) ,尤
以剂量为 30 g /kg 效果更明显(见图 1)。30 g /kg 的臭牡丹根提
取液可显著减轻大鼠神经病理性痛模型的热痛敏(MWT) (P <
0. 05)。见图 2。
给药组和模型组比较,* P < 0. 05;模型组和假手术组比较,△P < 0. 05
图 1 各实验组在不同时间点机械痛敏测定的比较
给药组和模型组比较,* P < 0. 05;模型组和假手术组比较,△P < 0. 05
图 2 各实验组在不同时间点热痛敏测定的比较
2. 2 臭牡丹根提取物对神经病理性痛细胞因子含量的影响 结
果表明:剂量为 10g /kg 和 30g /kg 的臭牡丹根提取液作用于模型
大鼠后,细胞因子(TNF - α、IL - 1β 和 IL - 6)的含量均显著下降
(P < 0. 05) ,尤以剂量为 30g /kg 效果更明显(见图 3 ~ 5)。
给药组和模型组比较,* P < 0. 05;模型组和假手术组比较,△P < 0. 05
图 3 各实验组大鼠脊髓组织 TNF - α含量比较(n = 8)
给药组和模型组比较,* P < 0. 05;模型组和假手术组比较,△P < 0. 05
图 4 各实验组大鼠脊髓组织 IL - 1β含量比较(n = 8)
给药组和模型组比较,* P < 0. 05;模型组和假手术组比较,△P < 0. 05
图 5 各实验组大鼠脊髓组织 IL - 6 含量比较(n = 8)
·31·
LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL. 24 NO. 1 时珍国医国药 2013 年第 24 卷第 1 期
书3 讨论
在本研究中,模型组大鼠术后出现术侧足内收,后足轻度外
翻和跛行,机械缩足反射阈值(MWT)和热缩足反射潜伏期
(TWL)均下降,说明神经病理性痛模型制备成功。臭牡丹根提取
物通常以生理盐水作为溶剂,为了排除溶剂效应的干扰,本研究
各组均腹腔注射生理盐水。本研究根据预实验和臭牡丹根提取
物腹腔注射常用剂量,选择腹腔注射低剂量(10 g /kg)、中剂量
(30 g /kg)、高剂量(60 g /kg)臭牡丹根提取物,观察其对神经病
理性痛的影响。结果表明,30 g /kg 的臭牡丹根提取液可显著减
轻大鼠神经病理性痛模型的热痛敏(TWL)和机械痛敏(MWT)
(P < 0. 05) ,说明臭牡丹根提取物对神经病理性痛具有明显的镇
痛效果。其机制可能与降低大鼠腰段脊髓的肿瘤坏死因子(TNF
- α)、白细胞介素 - 1β(IL - 1β)、白细胞介素 - 6(IL - 6)的表达
上调有关。
目前对神经病理性痛发病机制的研究主要集中在外周和中
枢两个方面。研究认为神经损伤后,外周异位冲动长期持续地兴
奋脊髓及其上位中枢,使中枢神经系统发生可塑性变化,即结构
和生化功能发生改变,引起中枢敏化[4 ~ 6];有资料表明神经免疫
系统的激活参与了神经病理性痛的过程[5]。神经系统与免疫系
统之间可通过递质、神经肽、细胞因子及其受体产生相互作用,其
中细胞因子是联系神经 -免疫反应的关键分子,尤其一些致炎
细胞因子(TNF - α、IL - 1β、IL - 6)和某些趋化因子在神经病理
性痛的形成和维持中起着重要作用[7,8],如 TNF - α 参与了神经
病理性痛热痛敏和机械痛敏的形成[7,8,10]。有实验显示,TNF - α
是外周神经损伤后最先表达的炎性因子之一,且其水平显著升
高[7,8],同时它可诱导 IL - 1β、IL - 6 等细胞因子以及 SP、CGRP
和 NGF 的产生[8]。而且 IL - 1β 可以通过诱导初级感觉神经产
生 COX - 2、iNOS 和 SP 等炎症介质及谷氨酸[9,10],引起中枢敏
化,从而形成持续性疼痛。
炎性细胞因子 TNF - α、IL - 1β、IL - 6 作为典型的脊髓中的
免疫信号具有双向调节的作用,可通过与特异性受体结合激活神
经元和胶质细胞。其可能的机制为激活炎症细胞,促进缓激肽、
兴奋性氨基酸、氧自由基等的释放,敏化脊髓背角神经元,也可改
变细胞膜上的钠、钙通道的通透性,迅速提高神经元的兴奋性,诱
发疼痛产生[7]。在病理情况下,初级传人纤维终末释放的神经
递质和痛觉传递神经元释放的疼痛物质都可激活胶质细胞。在
激活状态下,星形胶质细胞和小胶质细胞释放大量神经活性物质
如炎性细胞因子(TNF - α、IL - 1β、IL - 6)。这些物质作用于脊
髓背角痛觉传递神经元引起兴奋性氨基酸和 P 物质等的释放。
随着痛信号的不断传入,痛觉传递神经元细胞膜上的 NMDA 受
体也被激活 NO合成增多;扩散至周围细胞之间的 NO 既作用于
突触前终末,增强兴奋性氨基酸和 P 物质进一步释放,又作用于
突触后的痛觉传递神经元使痛觉传递神经元处于敏化状态,引起
中枢致敏[9]。
在病理状态下,炎症因子彼此之间互相促进,存在协同效应,
导致疼痛持续状态的产生。总之,细胞因子与神经病理性疼痛之
间的研究还处于开始阶段,细胞因子对损伤神经的免疫调控作用
已经引起广大研究人员的注意。通过抑制 TNF - α、IL - 1β和 IL
- 6 等致痛因子的产生,阻滞它们的作用通路必定会成为今后治
疗神经病理性疼痛的研究热点。
尽管对神经病理性痛的形成和维持过程及机制研究有了很
大的进步,但目前在国际和国内仍然缺乏合适的治疗措施。据文
献报道,目前有关神经病理性痛治疗主要以药物为主,常用的有
抑郁药、抗炎药、局麻药及其衍生物、辣椒素、阿片物质和 NMDA
受体拮抗剂等[11],迄今为止,吗啡仍然是治疗神经病理性痛的首
选药,考虑到神经病理性痛治疗的长期性,这些药物治疗的副作
用较大,比如阿片受体激动剂长期应用易发生耐受和成瘾等,因
而极大地限制了它们对神经病理性痛治疗的有效性。近年来,为
弘扬祖国传统医学,国家加大了对中医药的研究力度,以期充分
挖掘它们的作用功效及机理。因此,对目前尚未有合适治疗效果
的神经病理性痛来说,寻求中医药的治疗途径值得尝试。臭牡丹
属马鞭草植物,分布于我国江西、四川、福建、广东等省,有资料记
载臭牡丹具有活血散瘀,消肿解毒等功用。臭牡丹根的化学成分
预试结果表明,其根茎具有生物碱和明显的黄酮反应[12]。刘建
新等的研究表明臭牡丹根提取液具有较强的镇痛作用,该作用不
能被纳络酮所阻断,提示臭牡丹是通过非阿片受体来发挥镇痛效
应的[3]。结合本研究结果,这预示着臭牡丹在治疗慢性痛方面
有很好的开发应用前景。
参考文献:
[1] 刘建新,谢水祥,周 俐,等. 臭牡丹根提取物对小鼠的镇痛效应
[J].中国临床康复,2005,9:250.
[2] Cheng Huang,Han - Ting Li,Yu - Shun Shi,et al. Ketamine potenti-
ates the effect of electroacupuncture on mechanical allodynia in a rat
model of neuropathic pain[J]. Neuroscience Letters,2004,(368) :
327.
[3] Hargreaves K,Dubner R,Brown F,et al. A new and sensitive method for
measuring thermal nociception in cutaneous hyperalgesia [J]. Pain,
1988,32(1) :77.
[4] Ossipov MH. Spinal and Supraspinal mechanisms of neuropathic pain
[J]. Ann N Y Acad Sci,2000,909:12.
[5] Moalem G. Tracey DJ. Immune and inflammatory mechanisms in neu-
ropathic pain[J]. Brain Res Rev,2006,51:240.
[6] Xiang - Yao Li,Hyoung - Gon Ko,Tao Chen,et al. Alleviating neuro-
pathic pain hypersensitivity by inhibiting PKMz in the anterior cingulate
cortex[J]. Science,2010,330:1400.
[7] Twining,C. M.,Sloane,E. M.,Milligan,E. D.,et al. Peri - sciatic
proinflammatory cytokines,reactive oxygen species and complement in-
duce mirror - image neuropathic pain in rats[J]. Pain,2004,110:
299.
[8] Quinto N. L. M,Balz D.,Santos A. R. S.,et al. Long - lasting neu-
ropathic pain induced by brachial plexus injury in mice:Role triggered
by pro - inflammatory cytokine,tumor necrosis factor α[J]. Neurophar-
macology,2006,50:614.
[9] Xu J. T.,Xin W. J.,Zhang Y.,et al. The role of the tumor necrosis
factor - alpha in the neuropathic pain induced by Lumbar 5 ventral root
transection in rat[J]. Pain,2006,123:306.
[10] Arruda JL,Sweitzer S,Rutkowski MD,et al. Intrathecal anti - IL - 6
antibody and IgG attenuates peripheral nerve injury - induced mechani-
cal allodynia in the rat:possible immune modulation in neuropathic pain
[J]. Brain Res,2000,879:216.
[11] Attal N. Chronic neuropathic Pain:mechanisms and treatment. Clin J
Pain[J]. 2001,16(3 Suppl) :S118.
[12] 周沛椿,庞祖焕,郝惠峰,等. 臭牡丹化学成分的研究[J]. 植物学
报,2005,40(8) :722.
·41·
时珍国医国药 2013 年第 24 卷第 1 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL. 24 NO. 1