卵巢雌激素剥夺对成年大鼠伤害性反应的影响及其机制探讨

【摘要】：疼痛,是大多数疾病具有的共同症状,是人类共有而个体差异很大的一种不愉快的感觉。急性疼痛是一种症状,慢性疼痛则是一种疾病。与男性相比,女性通常经历着更多周期性的、剧烈并持久的疼痛。但是,绝经妇女中下背痛的发生率随着绝经时间的延长而显著增加。然而,目前大部分关于疼痛与镇痛的研究主要是在雄性动物上进行,比较疼痛性别差异的研究也较少。这种以男性为中心的研究方法导致了女性继续接受那些并非基于针对她们的研究所发展的治疗手段,所以研究女性镇痛尤为迫切。这种痛觉上性别差异的产生,很大程度是由于性激素作用的缘故。其中雌激素(主要是雌二醇)扮演着关键角色。雌激素参与痛觉调控的机制很复杂,但其究竟是起到了“致痛”还是“抑痛”的作用,尚存在较大分歧。卵巢切除(ovariectomy, OVX)大鼠是用来研究雌激素替代治疗对疼痛反应的良好模型。目前,这个模型已被用于评估雌激素对疼痛及镇痛的作用研究。OVX大鼠痛阂是否发生变化?会发生怎样的变化?引起这些变化的机制如何?脊髓是否参与其中?假如雌激素是通过其特异性受体发挥作用的,那么在这个模型中脊髓中雌激素受体是否发生了变化?本研究围绕这一系列问题,采用行为学、Western blot、免疫组织化学等实验方法,在OVX大鼠模型上首次系统地研究了OVX术后大鼠生理性痛、炎症性疼痛及神经病理性疼痛行为的变化,并对脊髓雌激素受体的作用及其可能机制进行了探讨。主要结果如下：1.OVX大鼠对机械和热刺激反应的影响机械反应阈值：通过von-Frey法进行测试。结果发现OVX组术后4周大鼠双侧后爪对机械刺激的反应阈值开始下降,至术后5周出现明显的触诱发痛,并至少持续到术后7周。与正常大鼠和假手术组比较具有显著性差异,激素替代治疗可翻转OVX术后的触诱发痛。辐射热缩腿潜伏期：用Hargreaves'法测定。OVX不影响大鼠辐射热缩退反射,但给予雌激素替代后潜伏期有延长的趋势。辐射热甩尾潜伏期：用Tail flick test法测定。结果发现,OVX动物术后2周开始对辐射热甩尾潜伏期明显缩短,并至少持续到术后5-7周。说明OVX易化大鼠辐射热甩尾反射。雌激素替代处理后,这种热痛敏现象被取消,甚至出现痛觉钝化,即热甩尾潜伏期明显大于正常组和假手术对照组。炎症性疼痛：OVX术后5周,大鼠单侧足底注射5%福尔马林(50μl)后对自发痛进行评分。结果发现,与对照组比较,福尔马林组注射侧后爪自发痛评分显著增高。给予雌激素处理1周,部分抑制了大鼠福尔马林痛反应。神经病理性疼痛：行单侧坐骨神经慢性压迫术(CCI)后3天,大鼠出现明显的触诱发痛,表明已成功建立(CCI)模型。有趣的是,对已经出现触诱发痛的OVX大鼠,CCI并不能引起大鼠损伤侧后爪对机械性刺激反应阈值的进一步降低。2.脊髓背角雌激素受体参与OVX后痛敏的形成免疫组织化学结果显示：大鼠腰段脊髓背角有雌激素受体α (ERα)和雌激素受体β (ERβ)的存在；ERα和ERβ主要分布于神经元,不与胶质细胞共存。Western blot显示,伴随OVX引起的痛敏行为的同时,脊髓背角ERα表达上调,而ERβ的表达下调。考虑到雌激素替代可翻转痛敏行为和ERα表达水平,而对ERβ表达水平无明显改善,我们推测,长期OVX引起的痛敏可能主要通过脊髓ERα介导。3. PI3K/Akt信号通路参与脊髓ERα上调对大鼠疼痛的调节作用长期雌激素低水平引起大鼠脊髓tAkt表达显著增加,雌激素替代可使其下调;pAkt变化趋势与tAkt一致。鞘内预先给予Akt上游PI3K抑制剂Wortmannin可剂量依赖性地抑制福尔马林痛反应。综上所述,OVX后长期雌激素水平低下引起大鼠痛敏的发生。脊髓背角雌激素α受体、tAkt;水平表达上调并可分别被慢性雌激素替代处理及PI3K抑制剂所消除,提示脊髓中雌激素α受体可能通过PI3K/Akt信号通路参与大鼠OVX后痛敏的发生。