【中西合璧】电针通过调节 CaMKII 减轻 CFA 诱导的炎症性疼痛

 新闻资讯     |      2021-12-01

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上海中医药大学附属龙华医院麻醉科

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1. 介绍

炎症性疼痛是临床上难以治疗的常见病症。 它涉及细胞免疫和非细胞免疫。 此外,其临床特征包括疼痛阈值降低、疼痛反应增强和自发性疼痛。需要确定副作用最小的有效治疗方法。根据中医理论,人体有数百个穴位;穴位,尤其是足三里和三阴交穴,可刺激止痛。世界卫生组织曾报道针灸可治疗77种疾病。此外,电针 (EA) 广泛应用于临床实践。

前扣带回皮层 (ACC) 参与高级皮层功能,包括伤害感受、慢性疼痛、认知和情绪。ACC 被各种有害刺激激活。此外,它参与认知过程并在疼痛调节中发挥关键作用,特别是内源性镇痛系统。 在福尔马林诱导的炎症性疼痛大鼠模型中,电针对足三里和三阴穴具有镇痛作用;这种通过对侧电针获得的效果在 ACC 损伤后消失。Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II (CaMKII) 是一种多功能丝氨酸/苏氨酸激酶,通常由 12 个亚基组成,每个亚基由四种基因(α、β、γ 和 δ)之一编码 。CaMKII 是至关重要的参与突触可塑性和长时程增强 (LTP) 。已显示抑制脊髓 CaMKII 表达可防止热痛觉过敏和机械性异常性疼痛。α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸 (AMPA) 受体介导大脑中的大量兴奋性传递。AMPA 受体是异源多聚体,由几个亚基组装而成,包括 GluA1、GluA2、GluA3 和 GluA4;具体而言,在前脑中,它主要由 GluA1 和 GluA2 组成。值得注意的是,GluA1 亚基在急性、慢性或持续性炎症反应中起着至关重要的作用。含有 GluA1 和 GluA2 的 AMPA 受体分别具有高和低的 Ca2+ 渗透性。以前的研究表明,GluA1 和 CaMKII 在 LTP 过程和可塑性变化中起关键作用;与 LTP 类似,伤害性刺激会诱导脊髓和脊髓上结构中的神经元敏感化。 此外,PICK1是一种含有 PDZ 和 BAR 结构域的蛋白质,先前的研究表明,CaMKII 的催化结构域与异源细胞和神经元中的 PICK1 BAR 结构域共定位。然而,目前尚不清楚 CaMKII-GluA1 通路和 C-P 复合物是否参与 ACC 的炎症性疼痛调节。而且该通路的电调节尚未建立。此外,EA 参与该途径的机制仍不清楚。

在这项研究中,我们使用了由完全弗氏佐剂 (CFA) 诱导的炎症性疼痛的小鼠模型。我们假设 CaMKII-GluA1 通路参与了 ACC 中炎症引起的疼痛过程。此外,我们假设EA 镇痛机制可能与 ACC 中的 CaMKII 通路有关。

2. 方法

2.1. 动物。 在本研究中,我们从北京维塔尔河实验动物技术有限公司获得了雄性 C57BL/6 小鼠(年龄范围:6-8 周龄;体重范围:18-20 g)。(中国北京)。在温州医科大学实验动物中心将小鼠圈养在受控温度条件 (22°C) 和 12 小时光/暗循环下,可随意进食和饮水。每组动物数量为实验组4只(n=4),行为测试每组7只(n=7)。小鼠被随机分组。 我们在 10 : 00 h 和 14: 00 h 之间的光循环期间进行了所有行为测试。实验方案经温州医科大学(中国浙江温州)机构动物护理和使用委员会批准。

2.2.炎症疼痛模型和电针模拟。完全弗氏佐剂(CFA,25 μl,Sigma-Aldrich)用于模拟炎性疼痛;作为对照,假手术组小鼠接受皮下注射 PBS(25 μl,pH = 7:4)。

如前所述进行 EA 刺激。在电针刺激期间,小鼠用 1% 的七氟醚麻醉。小鼠深度麻醉后,将针刺部位的皮肤剃毛,并对皮肤进行消毒。电针刺激:电针组小鼠每 2 天接受 30 分钟的电针(2-15 Hz 交变波,1.0 mA),持续 1 周(7 天),使用针灸针(中国云龙), 适用于右后腿足三里(ST36)和三阴交(SP6)。假电针 (SEA) 是将针刺入 ST36 和 SP6 点,无需电流刺激或手动针刺。

2.3. 行为测试。CFA 建模后 2 小时开始 EA 刺激(第 1 天),并在 EA 刺激后 2-3 小时进行行为测试。如前所述进行行为测试。用 von Frey 单丝(0.16 g;North Coast Medical, Inc., Gilroy, CA, USA)测量对机械刺激的缩爪反应。所有小鼠都在特殊的有机玻璃隔间中放置 1 小时。一组 von Frey 纤维用于评估机械灵敏度 (0.008、0.02、0.04、0.07、0.16、0.4、0.6、1、1.4、2 和 4) 并观察小鼠的戒断反应。阳性反应被认为是脚趾伸展、爪子快速缩回和舔爪子。 该实验表明,0.16 g 刺激最接近 50% 缩爪阈值。我们使用百分比来评估疼痛强度:缩爪次数/10 次试验。热痛觉过敏用 336 型镇痛仪(IITC, Inc., Life Science Instruments, Woodland Hills, CA, USA)测定。小鼠在有机玻璃隔间中适应 1 小时。当小鼠安静时,加热光源指向后爪足底面;小鼠收回脚爪所用的时间为小鼠收回潜伏期。 每只爪子以 5 分钟的间隔重复测量五次,然后取平均值并进行分析。