P物质阿片肽在痛觉调制中的作用及药物对其影响

1、,P物质、阿片肽在痛觉调制中的作用及药物对其影响,吉林大学第二医院,于挺敏,吉林大学白求恩第二医院,痛觉传递和调制的相关解剖结构,吉林大学白求恩第二医院,痛觉的传导径路,吉林大学白求恩第二医院,痛觉传导通路,吉林大学白求恩第二医院,疼痛的外周径路,伤害性刺激 局部组织损伤 直接溢出 致痛物质释放 溢出酶合成与白细胞游走带入 伤害性感受器自身释放 感受器活动 痛传入纤维传入,吉林大学白求恩第二医院,背根神经节 DRG,脊髓背角,疼痛信号在脊髓中的传递,脊髓背角神经元 1. 投射神经元 非伤害性神经元 特异伤害性感受神经元 非特异伤害性感受神经元 2. 中间神经元 兴奋性中间神经元 抑制性中间神经

2、元,吉林大学白求恩第二医院,疼痛信号由脊髓传递入脑,吉林大学白求恩第二医院,疼痛信号进入脊髓以后，迅速传入脑内。丘脑作为感 觉传递通路中的重要环节，在痛觉传递中起关键作用。大脑 皮质作为神经系统最高中枢，也起重要的作用。,痛觉调制的相关结构,吉林大学白求恩第二医院,脊髓水平的调制,富有生命力的“闸门控制学说”：在脊髓背角内存在一 个类似闸门的神经机制，控制着从外周向中枢神经系统发放 的神经冲动的强度，其解剖基础是脊髓后角各类神经元的相 互作用。,吉林大学白求恩第二医院,吉林大学白求恩第二医院,内源性痛觉调制系统,微量注射吗啡,PAG,电刺激,下行抑制系统激活,神经降压肽,延髓中缝核神经元激活,

3、脑干中缝旁网状核团,脊髓背外侧索,脊髓背角、,镇痛,吉林大学白求恩第二医院,1. 丘脑：丘脑接受来自脊髓、脑干的纤维投射，经过丘脑的中继投 射到大脑皮质。 2. 边缘系统：在疼痛时常伴有强烈的情绪变化，这与边缘系统的功 能有关。 3基底神经节：尾状核是基底神经节中最大的核团，有资料显示，刺 激尾状核头能能产生镇痛作用。 4. 大脑皮质：大脑皮质的功能在于痛觉的分辨而不是痛觉的感受。,间脑和端脑的调制,内源性阿片肽在痛觉调制中的作用,吉林大学白求恩第二医院,内源性阿片肽的成员,吉林大学白求恩第二医院,内源性阿片肽： 脑啡肽系统：甲硫氨酸-脑啡肽、亮氨酸-脑啡肽、甲七肽和甲八肽； 内啡肽系统：-E

4、ND（31肽）、-END（127肽）、 -END（126肽）、-END（117肽）等； 强啡肽系统：强啡肽A、强啡肽B及-新内啡肽等。 称为经典阿片肽，分别来源于3种前体大分子，即脑啡肽原、阿黑皮素原、强啡肽原。 内吗啡肽和孤啡肽。 阿片受体； 受体、受体、受体,内源性阿片肽的作用,吉林大学白求恩第二医院,在各种神经肽中，阿片肽是与疼痛及镇痛关系最直接、最密切的一类神经肽。尽管发现不少神经肽都参与疼痛传递及调制，但它们的作用大多数与阿片肽有着直接或间接的联系。,内源性阿片肽的主要作用部位,吉林大学白求恩第二医院,脑啡肽：在脑内和脊髓均有镇痛作用，但其脑内含量远大于脊髓， 因此以脑内作用为主。

5、内啡肽：-END能神经元集中在下丘脑弓状纤维，它的投射纤维主要 为PAG和中缝背核。因此-END 发挥作用的主要部位在脑内。 强啡肽：在脊髓发挥显著的镇痛作用，而在脑内作用复杂。,吉林大学白求恩第二医院,在脑内阿片肽或阿片受体激动剂对神经元的作用，一般认为 其直接作用是抑制神经元的痛放电，对许多脑区中能被疼痛信 息激活的神经元的自发放电和痛放电都有抑制作用，这种抑制 作用都可被纳洛酮翻转,说明作用是通过阿片受体实现的。 在脊髓，阿片肽不仅能对抗谷氨酸诱发的背角神经元的兴 奋性突触后电位，而且抑制初级传入神经元的痛放电。,阿片肽镇痛作用的机制,吉林大学白求恩第二医院,阿片肽镇痛作用的分子机制,（

6、一）,刺激,机体释放EOP,痛觉相关神经细胞膜阿片受体结合（N端）,受体C端与G蛋白结合,痛觉相关神 经元被激活,细胞Na +内流、 膜去极化,Ca2+ 通道开放、 Ca2+流入突触前膜,K+ 通道开放 膜复极化,胞内cAMP,细胞内信号转导,（一）,（一）,神经递 质释放,镇痛,脊髓水平的调制,脊髓背根神经节合成阿片受体,随中枢突进入脊髓后角,传入纤维的突触前膜,阿片肽,突触前抑制作用,突触后间隙,阿片肽,cAMP活性,Ca +开放,感觉末梢释放谷氨酸、SP 和其他损伤性递质,K+电导,细胞超极化,感受器动作电位时程降低,提高痛阈,吉林大学白求恩第二医院,下行抑制系统的调制,PAG等脑干核团

7、,下行抑制系统激活,延髓中缝核神经元,脑干中缝旁网状核团,脊髓背外侧索,脊髓背角、,镇痛,海马等高级中枢,EOP神经元兴奋性,释放EOP,与阿片受体结合,P物质在痛觉调制中的作用,吉林大学白求恩第二医院,吉林大学白求恩第二医院,1931年，Von Euler和Gaddum首次从马的肠和脑内发 现一种具有引起肠平滑肌收缩、血管舒张和降低血压作用的 物质，命名为P物质（substance P,SP）,是速激肽家族成员，也是最早发现的神经肽。 SP在神经系统的分布: 脑内SP主要见于黑质、下丘脑、苍白球、尾 壳核及中央灰质、延髓等部位。 SP受体: NK1受体被认为是P物质特异受体。属G蛋白耦联 受

8、体，第二信使：IP3和Ga2+ , 效应器:Cl通道。,SP参与伤害性感受的外周传入,吉林大学白求恩第二医院,DRG中有20%左右的初级感觉神经元呈SP免疫阳性。 SP在DRG中合成后，可通过快速轴浆运输系统同时向其中枢和外周端运送， 而且向外周末梢运输的速度还大于向中枢末端运输的速度。 在外周SP主要存在于无髓的C纤维和细的有髓A纤维中。当机体受到 伤害性刺激，这些纤维兴奋，神经末梢释放SP，与受损伤的组织释放的其他 化学物质一起激活外周伤害性感受器。,SP,GLu,SP与脊髓水平的痛觉调制,吉林大学白求恩第二医院,背根神经节 细胞（DRG),SP合成,轴将 运输,脊髓背角,SP释放,脊髓背

9、角I层神经元的SPR,NMDA诱导的背角神 经元内Ca2+ 增加,痛敏感 性,神经末梢,激活感受器,SP释放,通过局部回路加强 阿片肽的镇痛效果,伤害性 刺激,SP与脊髓以上水平的痛觉调制,吉林大学白求恩第二医院,SP在脊髓发挥了痛信息的传递作用，但在脑内，主要是中脑，SP可以 促进脑啡肽释放，起镇痛作用。给小鼠脑内注SP，可引起明显的镇痛作 用，且可被纳洛酮所翻转。 SP与吗啡有交叉耐受性：给大鼠中脑中央灰质注入SP后也可出现明显 的镇痛作用，并可纳洛酮所阻断；对吗啡耐受的小鼠，注入SP也不产生镇 痛。因此有人认为，SP也可作为一种内源性阿片样物质。有报道认为-内 啡肽（-endorphin

10、，-END）参与介导SP在脑内的镇痛作用。,SP对痛觉的调制,吉林大学白求恩第二医院,SP对痛觉信息的传递可能起双重作用： 1. 作为伤害信息传入纤维的神经递质，在脊髓背角、 三叉神经脊束核等部位对痛觉传递的第一级突触起 促进或易化作用。 2. 在脑内则发挥镇痛作用，对痛觉感受进行调制，降 低对痛觉的敏感度。,吉林大学白求恩第二医院,头痛宁胶囊及全蝎对偏头痛大鼠中枢阿片肽和P物质的影响,吉林大学白求恩第二医院,全蝎治疗各种风湿痹痛、三叉神经痛、头痛、癌肿疼痛均有较好的疗 效。国内对全蝎的镇痛作用研究始于八十年代，研究发现蝎毒对各类疼痛都 有很强的镇痛作用，并且认为全蝎的毒性成分可能是全蝎镇痛作

11、用的有效成 分。李宁等向大鼠中脑导水管周围灰质内微量注射蝎毒和吗啡，观察比较两 者中枢镇痛效果，结果表明蝎毒有很强的中枢镇痛作用，强于吗啡4倍以上。 “头痛宁胶囊”药物组分，全蝎中蝎毒多肽为小分子形式，活性强， 可刺激血脑屏障开放，进入中枢而对各种头痛起治疗作用。但对于该药是否 作用于中枢内源性痛觉调制系统以及对内源性镇痛物质有何影响还不明确， 有待于深入研究。,立题依据,吉林大学白求恩第二医院,本研究通过观察全蝎以及头痛宁胶囊对偏头痛大鼠内 源性痛觉调制系统的核心结构中脑导水管周围灰质中P物质 及内源性阿片肽的影响，研究全蝎以及“头痛宁”胶囊治疗偏 头痛的中枢作用，初步探讨全蝎及头痛宁胶囊对

12、内源性痛 觉调制系统的影响。,立题依据,Wistar大鼠30只,对照组,偏头痛组,偏头痛大鼠模型,提取总RNA,光学显微镜,中脑导水管周围灰质区SP、亮氨酸脑啡肽和 -内啡肽的分布及表达,观察行为学变化,中 脑,免疫组织化学染色,“头痛宁”治疗组,“全蝎”治疗组,“头痛宁”对照组,“全蝎”对照组,SP片段,脑啡肽原片段,重组质粒标准品,荧光定量标准曲线,SP mRNA 绝对定量,脑啡肽原 mRNA 绝对定量,脑组织,提取总RNA,SP、脑啡肽原片段,技术路线,吉林大学白求恩第二医院,动物分组 选用成年健康Wistar大鼠30只，体重21010g，分6组,每组5只： A组：对照组 B组：偏头痛组

13、 C组：头痛宁胶囊对照组 E组：全蝎对照组 D组：头痛宁胶囊治疗组 F组：全蝎治疗组,实验方法,头痛宁胶囊 3.75g/Kgd灌胃 给药7天,全蝎粉 0.26g/Kgd 灌胃给药 连续给药7天,免疫组化,Wistar大鼠30只,对照组,偏头痛组,“头痛宁” 治疗组,“全蝎” 治疗组,“头痛宁” 对照组,“全蝎” 对照组,皮下注射生理盐水 2mL/kg,皮下注射硝酸甘油 10mg/kg,造模成功的指标：频繁挠头、爬笼、咬尾、往返运动,荧光定量PCR,吉林大学白求恩第二医院,60min-90min,行为学评价：挠头、爬笼、咬尾、往返运动的次数总和 （每个症状出现1次计1分）,中脑内啡肽，SP，MN

14、K检测,2h,吉林大学白求恩第二医院,结果1：各组大鼠行为学评价,头痛宁治疗组和全蝎治疗组大鼠行为评分明显低于偏头痛组， 头痛宁治疗组大鼠行为学评分较全蝎治疗组评分更低。,吉林大学白求恩第二医院,结 果2. 全蝎对实验大鼠中脑脑啡肽原mRNA表达,全蝎可以降低正常大鼠中脑脑啡肽原基因表达，而当大鼠头痛时却可以提高其中脑脑啡肽原的基因表达。,吉林大学白求恩第二医院,结 果3.全蝎对实验大鼠中脑P物质 mRNA表达,偏头痛大鼠中脑P物质 mRNA表达减少；全蝎给药组大鼠中脑P物质 mRNA表达较对照组和偏头痛组无显著差异,吉林大学白求恩第二医院,结 果3.全蝎对实验大鼠PAG区亮氨酸脑啡肽免疫阳性

15、细胞数的影响,吉林大学白求恩第二医院,结 果3.全蝎对实验大鼠PAG区亮氨酸脑啡肽免疫阳性细胞数的影响,各组之间无显著差异,吉林大学白求恩第二医院,结 果4.全蝎对实验大鼠PAG区-内啡肽阳性细胞数的影响,吉林大学白求恩第二医院,结 果4.全蝎对实验大鼠PAG区-内啡肽阳性细胞数的影响,全蝎治疗组大鼠中脑PAG区-内啡肽阳性细胞明显增多,吉林大学白求恩第二医院,结 果5.头痛宁胶囊对实验大鼠中脑脑啡肽原基因表达的影响,头痛宁胶囊可以降低正常大鼠中脑脑啡肽原基因表达，而当大鼠头痛时却可以提高其中脑脑啡肽原的基因表达,吉林大学白求恩第二医院,结 果6.头痛宁胶囊对实验大鼠中脑P物质 mRNA表达的

16、影响,偏头痛大鼠中脑P物质 mRNA表达减少；头痛宁给药组大鼠中脑P物质 mRNA表达较对照组和偏头痛组无显著差异,吉林大学白求恩第二医院,结 果7.头痛宁胶囊对实验大鼠PAG区亮氨酸脑啡肽阳性细胞数的影响,对照组,偏头痛组,头痛宁胶囊对照组,头痛宁胶囊治疗组,吉林大学白求恩第二医院,结 果7.头痛宁胶囊对实验大鼠PAG区亮氨酸脑啡肽阳性细胞数的影响,头痛宁治疗组大鼠中脑PAG区亮氨酸脑啡肽阳性细胞明显增多,吉林大学白求恩第二医院,结 果8.头痛宁胶囊对实验大鼠PAG区-内啡肽阳性细胞数的影响,吉林大学白求恩第二医院,结 果8.头痛宁胶囊对实验大鼠PAG区-内啡肽阳性细胞数的影响,头痛宁治疗组

17、大鼠中脑PAG区-内啡肽阳性细胞明显增多,吉林大学白求恩第二医院,结 果,吉林大学白求恩第二医院,结 论,脑啡肽原是脑啡肽的前体基因，脑啡肽包括：甲硫氨酸-脑啡肽、 亮氨酸-脑啡肽、甲七肽和甲八肽等。 1.全蝎可以增加偏头痛大鼠中脑脑啡肽原基因的表达，而亮氨酸脑啡肽并无变化，考虑全蝎可能促进其他脑啡肽的表达。 2.头痛宁胶囊使脑啡肽原基因表达增加，同时发现亮氨酸脑啡 肽阳性细胞增加，考虑头痛宁胶囊通过促进亮氨酸脑啡肽表达增加而 发挥治疗头痛的作用，同时头痛宁胶囊还可能促进其他脑啡肽的表达 参与止痛作用。,吉林大学白求恩第二医院,结论,全蝎及头痛宁胶囊均可促进中脑PAG区-内啡肽的表达，从而发挥止痛作用。 P物质属速激肽家族，在脑内发挥镇痛作用，而全蝎及头痛宁胶囊 均对P物质基因及蛋白的表达无影响，考虑全蝎和头痛宁胶囊止痛作用 不是通过影响P物质的变化来实现的。 全蝎和头痛宁胶囊通过影响脑内阿片肽的表达，发挥治疗头痛的 作用；头痛宁胶囊较全