摘要
目的: 间质性膀胱炎/膀胱疼痛综合征(Interstitial Cystitis/Bladder Pain Syndrome,IC/BPS)是一种病理机制还未完全明确的膀胱疾病,其主要临床表现是下尿路症状(如尿频、尿急及夜尿增多)和盆腔区域疼痛(如会阴部、耻骨上疼痛)。虽然目前其病理机制仍未完全明确,但越来越多的研究提示膀胱传入神经敏化参与了IC/BPS的发病机理。膀胱传入神经敏化表现为膀胱传入神经激活阈值降低、神经电活动增加,对外界各种伤害性及非伤害性刺激反应增强。根据其理论,临床和动物实验证明,通过膀胱内灌注树脂毒素、肉毒毒素和利多卡因等方式以阻断神经电活动或使神经脱敏,可在一定程度上缓解膀胱过度活动及疼痛症状。这说明针对传入神经敏化的靶向治疗将是治疗IC/BPS的一个重要研究方向。 研究提示内源性大麻素系统参与了膀胱功能和痛觉的调控。通过使用经典大麻素受体激动剂,膀胱过度活动和疼痛症状得到了明显的改善,且其机制跟调控膀胱传入神经活动有关。G蛋白偶联受体GPR18是非经典大麻素受体,据报道其也参与了膀胱功能和疼痛的调控。然而,GPR18在IC/BPS中的表达、作用及机制目前仍未有研究。因此,本研究旨在探索GPR18在IC/BPS的表达、作用及机制,为IC/BPS的临床治疗提供新的理论基础。 方法: 第一部分:GPR18在环磷酰胺诱导膀胱炎中的表达及定位 将雌性Sprague-Dawley大鼠随机分成环磷酰胺组(cyclophosphamide,CYP)和对照组(control,Con)。CYP组腹腔注射200mg/kg的环磷酰胺以构建IC/BPS的动物模型,Con组腹腔注射同等剂量的生理盐水。称量大鼠体重及膀胱湿重以评估膀胱重量的变化。HE染色用于观察膀胱组织学改变。足底机械痛觉阈值和膀胱功能测定用于分析痛觉和膀胱功能的变化。RT-PCR和Western blotting用于分析GPR18在膀胱中的表达量。免疫荧光用于确定GPR18在膀胱传入神经纤维和L6-S1背根神经节(dorsal root ganglia,DRG)中的定位。 第二部分:GPR18对疼痛和膀胱功能的影响及初步机制研究 足底机械痛觉阈值和膀胱功能测定用于观察GPR18激动剂(消退素D2,Resolvin D2,RvD2)和GPR18阻断剂(O-1918)对痛觉和膀胱功能的影响。RT-PCR和Western blotting用于分析瞬时受体电位香草素1(transient receptor potential vanilloid1,TRPV1)在膀胱中的表达量。免疫荧光用于确定GPR18和TRPV1在DRG中的定位。钙成像实验用于分析RvD2和O-1918对辣椒素激活TRPV1引起钙内流的影响。 结果: 1、在CYP组,膀胱湿重增加;HE染色显示膀胱上皮损伤脱落、粘膜下层水肿、粘膜下出血和炎症细胞浸润;足底机械痛觉阈值降低,排尿间隔缩短,而膀胱内最大压无明显改变;GPR18的mRNA和蛋白水平在膀胱中表达降低;GPR18的mRNA水平在DRG中降低。免疫荧光显示GPR18在所有大小的神经元中表达,且GPR18在CYP组DRG中表达也降低。 2、在CYP组,通过鞘内注射RvD2,足底机械痛觉阈值有所升高,排尿间隔延长,膀胱内最大压未受其影响,而O-1918可以阻断RvD2的治疗效果。TRPV1的mRNA和蛋白表达水平在CYP组膀胱中上调。免疫荧光结果提示GPR18和TRPV1在DRG中共定位。钙成像结果提示,在CYP组,辣椒素激活TRPV1能引起更强的钙内流;在Con和CYP组,RvD2都能抑制辣椒素激发的钙内流,而RvD2的这种作用能被O-1918所阻断。 结论: 1、腹腔注射环磷酰胺可成功构建IC/BPS动物模型,其组织学和功能学改变跟IC/BPS基本一致。 2、在CYP组,GPR18的表达在膀胱和DRG中下调。GPR18在膀胱传入神经纤维和DRG中表达。 3、激活GPR18缓解了疼痛和改善了膀胱功能,其机制可能是通过抑制TRPV1实现的。