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背根节神经元超兴奋的电生理研究

邢俊玲  
【摘要】: 机械性外伤、缺血、机体代谢异常以及局部炎症等各种致病因素可直 接或间接引起外周神经的损伤,诱发以痛觉过敏(hyperalgesia)、痛性感觉 异常(allodynia)、自发性疼痛(spontaneous pain)及感觉倒错(paraesthesia)为 主要表现的持久异常痛感觉,称之为慢性痛。由椎间盘脱出、骨刺增生以 及椎间孔狭窄等引起的背根神经节(dorsal root ganglion,DRG)或脊神经根 受压导致的疼痛是临床常见的慢性痛症状,受累部位常出现明显的“压痛 点”和痛敏感区。此时作为感觉传递第一站的DRG,其受损神经元的兴 奋性往往异常增高,呈现超兴奋状态。这种神经元超兴奋主要表现为阈值 降低,适应性减弱,自发放电,钠电流增加以及对去甲肾上腺素和交感传 出活动的显著敏感等变化,并成为产生慢性神经病痛的“起搏点”。因此, 抑制与消除DRG神经元超兴奋,已成为当前国际上探讨缓解慢性神经病 痛的一个焦点。然而,神经元超兴奋的本质(即决定超兴奋发生的基本电 生理变化过程)及其通道与分子机制并不清楚,这是制约当今慢性痛治疗 的一个关键问题。 本研究利用大鼠背根节慢性压迫造成的神经元超兴奋标本,通过在体 细胞内记录技术对受损DRG超兴奋神经元进行兴奋性变化的系统检测, 阐明超兴奋的基本电生理变化及其钠通道机制,不仅可以加深对神经元超 兴奋本质的认识,同时有助于深入揭示慢性痛“起搏点”形成的原因,为 慢性痛治疗提供新的策略。 第四军医大学博士学位论文 主要结果 1.受损DRG神经元产生不同节律的自发放电 依据动作电位峰峰间期Oliter Sp肚 IDtervral,ISI)的动力学特性,将 记录的gi例自发放电分为周期,非周期,阵发及整数倍4种节律模式. 周期节律占自发放电神经元总数的25%,其ISI以规则形式重复出现. 非周期节律占总数的35%,放电序列ISI散点图显示其为随机样分布. 阵发节律占总数的34%,该节律表现为放电的发放状态与休止状态交替 出现,处于发放状态的峰电位在ISI序列散点图上处于一局限的带状区 域内,而发放状态之间的时问问隔多数不规则。整数倍放电占总数的 6%,该节律存在一基础 ISI(最小 ISI),所有的 ISI相对集中分布在基 础ISI的整数倍。 2.受损DRG神经元出现的阈下膜电位振荡 650个检测神经元中有97个在静息膜电位水平出现阈下膜电位振 荡(Subtbreshold membrane potelltin oscilMinns,SMPO)(占 14.go/o), 与正常DRG神经元SMPO出现率(1.5%)有显著差别。其A类神经 元SMPO的型式可分为规则型、梭型、不规则型三种型式. 3.具有SWO的神经元兴奋性显著升高 分别对三组神经元:损伤后有S MPMPO,损伤后无S MPMPO及正常D RGRG 神经元进行阈值及适应性检测.受损DRG有SMPO神经元与无SMPO 神经元的动作电位阈值分别为o.91o.1MJ.二to.4 dd,均较正常D RGRG 神经元动作电位闽值3石10.9 9显著降低.正常DRG神经元诱发动 作电位数目为 3.Zll二 Sp蚀ed00 ms,显著低于损伤后无 SMPO(5石 土 1.3 Sptheall00 ms)及有 SMPO(10.slZ.3 Spthes /200 ins)两组神 经元. 4.SMPO决定自发放电的产生及放电型式 受损DRG神经元自发放电的峰电位均起自SMPO的去极化相。 周期、非周期放电节律分别与规则及不规则SMPO相对应.整数倍放 电均在规则型SMPO基础上产生,其最小ISI由规则振荡的周期决定, 2 第四军医大学博士学位论文 而ISI的倍数实际取决于未能产生峰电位的SMPO数目。阵发放电节 律则发生于梭型SMPO基础上,多数为串放电所诱发的膜电位超极化 所终止,少数无超极化,仅表现为梭形振荡幅度的逐渐减小。 5.放电型式由周期向整数倍的转化 在TTX作用下,周期放电节律可转化成整数倍放电节律,其问可见 SMPO的振荡幅值降低和阈电位水平抬高的现象. 6.SMPO与钠通道的关系 在 6例有 SMPO神经元,局部应用 IGI 00nM hW阻断钠通道,可 以消除SMPO,此时自发放电也随之消失。在SMPO和自发放电刚刚消 失时,给坐骨神经刺激仍可在胞体记录到诱发动作电位。 7.阻断钠通道失活门对s MPMPO和膜电位的影响 在8例自发放电神经元局部加入摹芦碱* v M


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