乌拉地尔和可乐定对伤害性刺激大鼠脊髓镇痛的电生理研究.doc

乌拉地尔和可乐定对伤害性刺激大鼠脊髓镇痛的电生理研究孙宝春，胡迎，顾志勇江苏大学附属人民医院麻醉科，江苏 镇江 212002摘要 目的：通过乌拉地尔和可乐定影响大鼠脊髓神经电生理的观察，进行其对比性研究。 方法：24只Wistar雄性大鼠随机分为生理盐水、乌拉地尔组、可乐定组、乌拉地尔和可乐定组等4组，坐骨神经行电刺激，在脊髓近心端记录其复合动作电位。 结果：乌拉地尔组与生理盐水组相比，脉冲电压的幅度改变及传导时程的差异显著(P0.05)；可乐定组与盐水对照组相比(P0.01)，差异非常显著，与乌拉地尔组相比(P0.05), 差异显著；乌拉地尔和可乐定组与乌拉地尔组相比(P0.01)，差异非常显著，与可乐定组相比，差异比较显著(P0.05)。结论：乌拉地尔在脊髓水平上抑制神经冲动的传导，但单独应用，效能不及可乐定，两药合用可以增加抑制强度，说明两药抑制神经冲动传导的途径和机制不同。关键词 乌拉地尔； 可乐定； 脊髓镇痛； 电生理研究引言五羟色胺（5-HT）在脊髓水平的感觉信息尤其是伤害性信息的传递和调节中扮起重要作用，是下行抑制系统中参与镇痛作用的主要神经活性物质1。乌拉地尔是5-HT1A受体激活剂，鞘内用药可激活脊髓的5-HT1A受体，有效降低脊髓背角接受伤害性刺激后形成动作电位的幅度及延长动作电位的时程2。脊髓镇痛是近年来麻醉界研究涉及较多的一个方面，许多药物如吗啡类，氯胺酮，可乐定等都被做为研究内容，实验证实a2受体激活剂可乐定是强效镇痛药，鞘内注射可产生强效镇痛作用3，但乌拉地尔还是第一次被引入该项目研究，本实验运用细胞外电生理技术来观察乌拉地尔和可乐定在脊髓镇痛中的对比研究，以探讨其作用机制和相互作用。材料与方法实验用250320 g Wistar雄性大鼠24只（由中国医科大学动物实验中心提供），随机分为4组，每组6只，分别为盐水对照组，乌拉地尔组，可乐定组，乌拉地尔和可乐定复合用药组。（乌拉地尔，德国BYKGuden药厂，批号100901；可乐定，江苏云阳集团药业有限公司提供粉剂，以蒸馏水配制成所需浓度）大鼠在20%氨基甲酸乙酯1.0g /kg腹腔麻醉下，行气管插管，潘库溴铵0.2mg/kg维持肌松。大鼠俯卧位固定四肢，背部正中切口，锐、钝性剥离至棘突，在外科显微镜下显露L1-L4椎板，以咬合钳小心去除椎板及硬脊膜，暴露L1-L4段脊髓，以温盐水纱布覆盖。生理盐水、0.5%乌拉地尔、0.3%可乐定及乌拉地尔和可乐定合剂0.06 ml，以注射器滴于脊髓表面，作用时间10 min，同时切开大鼠右下肢股骨大转子后方约半横指处，钝性分离肌层，显露游离坐骨神经，下垫塑料薄膜以隔离纤维及肌肉组织，以一对刺激电极钩住坐骨神经做为刺激电极，设定电刺激参数为周期34 ms，波宽100 s，电压8 V，以SEN-3205电子刺激器行单次电刺激；另在L1水平以钨丝微电极(1M)由推进器沿左背根内侧垂直插入脊髓做为记录电极，移动记录电极位置以记录到一个双向动作电位，数据由PM6000生理多导记录仪直接描记，测量脉冲电压的幅度和动作电位的时程，分别按1 cm=2 mV和1 cm=4 ms转换成电压和时间值。 所有数据以均数标准差（xs）表示，组内比较运用t检验，组间用方差分析进行统计学处理。P0.05为差异有显著性。结果1 脉冲电压的变化电刺激坐骨神经，在脊髓的近心端记录到一个复合动作电位，测量动作电位的高度并换算成脉冲电压的值，行组间配对t检验。从实验结果看，乌拉地尔组能部分影响脉冲电压的幅度，与盐水对照组相比P0.05，差异显著，说明乌拉地尔在脊髓水平能有效抑制动作电位的幅度；可乐定组与盐水对照组相比P0.01，差异非常显著，与乌拉地尔组相比P0.05, 差异显著，说明可乐定在抑制动作电位的幅度方面比乌拉地尔的作用要强；乌拉地尔和可乐定复合用药组与乌拉地尔组相比P0.01，差异非常显著，与可乐定组相比，差异显著P0.05，说明乌拉地尔和可乐定复合用药有叠加作用，比可乐定单独用药对抑制动作电位幅度的作用更强（见表1）。表1 各组接受伤害性刺激后脉冲电压幅度的变化(mV)组别脉冲电压值(xs,n=6)P值盐水对照组3.00670.345乌拉地尔组2.72670.207*P0.05可乐定组2.08670.236*P0.01, *P0.05乌拉地尔和可乐定复合用药组1.83330.163*P0.01, *P0.01*P0.05注：*P与盐水对照组相比 *P与乌拉地尔组相比*P与可乐定组相比2.传导时程的变化测量脉冲电压的时程长度并换算成时间值，行组间配对t检验。从实验结果看，乌拉地尔组能部分影响复合动作电位时程，与盐水对照组相比P0.05，差异显著，说明乌拉地尔在脊髓水平能有效延长复合动作电位的时程，抑制电信号的传导；可乐定组与盐水对照组相比P0.01，差异非常显著，与乌拉地尔组相比P0.05, 差异显著，说明可乐定在延长复合动作电位时程方面比乌拉地尔的作用要强；乌拉地尔和可乐定复合用药组与乌拉地尔组相比P0.01，差异非常显著，与可乐定组相比，差异显著P0.05，说明乌拉地尔和可乐定复合用药有叠加作用，比可乐定单独用药对延长复合动作电位时程的作用更强（见表2）。表2 各组接受伤害性刺激后动作电位时程的变化(ms)组别动作电位时程值(xs,n=6)P值盐水对照组12.06671.316乌拉地尔组13.66671.736*P0.05可乐定组14.93331.083*P0.01, *P0.05乌拉地尔和可乐定复合用药组16.42000.939*P0.01, *P0.01*P0.05注：*P与盐水对照组相比 *P与乌拉地尔组相比*P与可乐定组相比讨论根据对肾上腺素配体的亲和力程度将a2受体分为a2a、a2b、a2c三种亚型，分布在胶状质及中间外侧柱的主要是a2a4，根据对a2受体的原位杂交实验发现，脊髓背角神经元上这三种亚型都存在，其中最多见的是a2c受体，约占80%，其次是a2a受体，约占20%，而a2b只有很少的比例。在坐骨神经横断模型中，a2a表达增加了45%，而a2c的比例同比下降了45%，故推测激活a2受体的镇痛作用主要与a2a受体有关5。a2受体激动剂作用于初级传入神经末梢的突触前与递质释放耦联的受体，抑制内流至神经末梢抑制神经递质释放，产生突触前抑制，另一方面作用于突触后受体，激活通道，使细胞超极化产生突触后抑制，从而抑制二级传入神经元的兴奋6。脊髓a2受体比脑内更重要，a2受体不仅存在于突触后膜，也存在于突触前膜，反馈调节递质的释放。抑制作用通过突触后a2受体实现，部分突触前a2受体参与。长期疼痛刺激，会使脊髓、层的a2-受体数目增加，说明脊髓在痛觉调制中起到重要的作用,也说明a2-受体在痛觉调制中的作用7。Honore的研究发现，可乐定抑制FOS在脊髓的表达，纳络酮可以阻断这一作用3 ，说明可乐定的镇痛作用与脑内的受体有关。杨艳等发现纳络酮不能减弱可乐定鞘内用药的抗伤害作用，吗啡与可乐定虽然有交叉耐受，但并不完全4，除了阿片机理外，还有其他神经成分参与可乐定镇痛。另一方面，吗啡的镇痛在脊髓水平上对a2受体也有依赖7，a2受体拮抗药育亨宾全身用药可减弱阿片全身用药和高位脊髓用药的抗伤害作用。可乐定的抗伤害作用可导致脑脊液乙酰胆碱浓度增高，说明M受体介导这一作用；NO也参与a2受体激动药的镇痛作用8；可乐定还可抑制NA释放；与5-HT受体也有协同作用，说明可乐定的抗外周伤害性刺激的机理是复杂和多因素参与的9。5-HT是下行抑制系统中参与镇痛作用的主要神经活性物质，脊髓背角浅层（、层）、尤其是胶状质层（层）是外周伤害性信息向中枢传递和中枢对外周伤害性信息调控的主要部位。胶状质主要是由中间神经元及传递外周伤害性信息的局部环路所组成，同时也是中枢的下行抑制系统终止换元和调控伤害性信息的镇痛局部环路所在10。5-HT1A受体大量存在于脊髓背角，在疼痛的神经传导中起着重要的作用，不但参与上行神经冲动的传导，也参与下行抑制性冲动传导的作用11。通过以往的研究发现和总结，5-HT通过以下几种途径发挥作用：10.增加K+电导发挥直接的抑制作用；.对初级传入神经发挥突触前抑制效应；.对兴奋性氨基酸诱发的兴奋性反应的抑制作用；.激活局部含GABA或Gly、ENK的抑制性中间神经元并发挥抑制作用；.5-HT增强GABA和或Gly的抑制性突触后效应；.对脊髓后角浅层向丘脑投射的神经元和中间神经元发挥直接的抑制效应。乌拉地尔作为5-HT1A受体激动剂直接作用于5-HT1A受体，通过刺激释放5-HT，抑制c-fos基因的激活，通过5-HT 受体/GABA受体和5-HT受体/Gly受体共存神经元来间接影响神经元的活动10。可乐定含a1和a2的比率是1：200，且不含a1部分效应的缺点，Zelis发现乌拉地尔含有微弱的突触前阻滞剂的特性，可以被可乐定扭转12，说明乌拉地尔与可乐定有部分重叠作用，反过来却未见乌拉地尔影响可乐定的报道，从受体的特异性来看，这部分的比例太少，即使存在也因为可乐定所具有的强大的抗伤害性信息传导的能力而抵消，因此不考虑乌拉地尔对a2的阻滞作用，而且从实验结果看，两者存在效能相加作用，无抵消作用，虽然是通过不同的途径来实现的，但两者之间的相互作用可以忽略不计。讲到乌拉地尔，首先会想到它是a1受体阻滞剂，往往忽视了其作为5-HT1A受体的作用， Mandal发现a1受体阻滞剂哌唑嗪不能阻断由5-HT1A受体阻滞剂5-甲基1-乌拉地尔诱发的高血压13，说明乌拉地尔在某种程度上作为5-HT1A受体激动剂比a1受体阻滞剂更能发挥其药理学作用，而且可能是主要的。 本研究的结论是乌拉地尔降低脉冲电压的幅度和延长动作电位的时程，提示乌拉地尔能抑制外周伤害性信息向中枢的传递，在脊髓水平给药可有效地抑制疼痛刺激的传导。可乐定可以显著降低脉冲电压的幅度和延长动作电位的时程，抑制外周伤害性信息向中枢的传递，在脊髓水平给药可有效地抑制疼痛刺激的传导。乌拉地尔单独应用，效能不及可乐定，两药合用可以增加对外周伤害性信息传递的抑制强度，比可乐定单独应用效果更强。参考文献1. 李辉,李云庆. 5-羟色胺在脊髓影响伤害性信息传递的机能学和形态学基础.神经解剖学杂志, 2002, 18:265-269.2. 孙宝春,贡祥林,秦正敏.乌拉地尔和枢丹对伤害性刺激大鼠脊髓镇痛方面的电生理研究.江苏大学学报，2003，13:491-493.3. 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