摘要
第一部分垂体腺苷酸环化酶激活肽(PACAP)/PAC1-R在6-OHDA大鼠痛觉过敏中的作用及机制研究 目的:疼痛是帕金森病(Parkinson’sdisease,PD)常见的非运动症状,严重影响患者生活质量,由于PD疼痛的确切机制目前尚不清楚,临床上缺乏有效治疗方案。本研究利用6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)诱导的PD大鼠模型,探讨垂体腺苷酸环化酶激活肽(pituitaryadenylatecyclase-activatingpolypeptide,PACAP)在6-OHDA大鼠痛觉过敏的作用及调控机制。 方法:通过脑立体定位技术,以双侧黑质致密部为靶点损伤多巴胺能(dopaminergic,DA)神经元诱导PD大鼠模型,分为假手术(Sham)组和6-OHDA组。采用转棒实验、旷场实验、vonFrey、辐射热甩尾实验和辐射热缩足实验分别评估动物的运动能力、机械痛阈和热痛阈;运用定量PCR和westernblotting方法检测脊髓背角中PACAP及其特异性受体PAC1-R的表达情况;采用ELISA检测两组大鼠脑脊液(cerebrospinalfluid,CSF)中PACAP-38的浓度。采用药理学方法,通过鞘内注射PAC1-R的拮抗剂PACAP6-38,观察抑制PACAP的特异性受体PAC1-R对6-OHDA大鼠痛觉的影响;检测两组大鼠连续鞘内注射PACAP6-38后脊髓背角中p-CaMKⅡ/CaMKⅡ、p-ERK/ERK和p-P38/P38表达量的变化;通过免疫荧光技术观察PAC1-R和神经元标志物NeuN的共定位;采用RNA干扰(RNAi)技术,于6-OHDA造模前1周在L4-L6脊髓背角注射病毒pAAV2/9-hSyn-EGFP-3×FLAG-miR30-shRNA(Adcyap1r1)表达针对Adcyap1r1的shRNA,组织特异性敲减PAC1-R的表达;对照组注射pAAV2/9-SYN-MCS-EGFP-3×FLAG-miR30;在敲减了PAC1-R的模型上进行6-OHDA诱导PD大鼠造模,3周后观察6-OHDA大鼠痛觉变化及其对下游信号通路蛋白p-CaMKⅡ/CaMKⅡ和p-ERK/ERK的影响;鞘内注射ERK的抑制剂PD98059观察其对6-OHDA大鼠痛觉的影响;单独或联合鞘内注射PD98059和和PAC1-R的激动剂PACAP1-38观察对照动物痛觉行为变化;采用全细胞离体脊髓膜片钳技术记录两组动物L4-L6脊髓背角Ⅱ层神经元的兴奋性突触传递以及分别孵育给药PACAP6-38和PD98059前后6-OHDA组大鼠L4-L6脊髓背角Ⅱ层神经元兴奋性突触传递的变化。 结果:造模3周后,与Sham组大鼠相比,6-OHDA组大鼠掉棒潜伏期明显缩短,旷场实验中运动总距离没有变化,纹状体中酪氨酸羟化酶(TH)表达量明显降低,左后足机械回缩阈值显著降低,甩尾潜伏期和左后足热回缩潜伏期明显缩短,L4-L6脊髓背角PACAP和PAC1-R的mRNA和蛋白水平均显著升高,而Vip、Vipr1和Vipr2的相对表达量没有变化,CSF中PACAP-38浓度显著升高;鞘内注射PAC1-R的抑制剂PACAP6-38明显改善6-OHDA组大鼠的机械痛敏和热痛敏;连续鞘内注射PACAP6-38抑制上调的PACAP/PAC1-R通路降低6-OHDA大鼠L4-L6脊髓背角CaMKⅡ和ERK的激活;敲减L4-L6脊髓背角神经元中PAC1-R的表达改善6-OHDA大鼠的痛觉过敏,抑制6-OHDA大鼠的脊髓背角中CaMKⅡ和ERK的磷酸化;ERK抑制剂PD98059显著改善6-OHDA组大鼠痛觉过敏,PAC1-R激动剂PACAP1-38诱发大鼠出现痛觉过敏,提前鞘内注射PD98059缓解鞘内注射PACAP1-38诱发的痛觉过敏;膜片钳结果显示与Sham组大鼠相比,6-OHDA组大鼠脊髓背角Ⅱ层神经元sEPSCs的频率明显升高,振幅无明显差异;6-OHDA大鼠L4-L6离体脊髓片分别孵育PACAP6-38和PD98059降低了脊髓背角Ⅱ层神经元sEPSCs的频率,而不影响其振幅。 结论:1、L4-L6脊髓背角PACAP/PAC1-R通路激活增强脊髓背角神经元的兴奋性突触传递参与了6-OHDA诱导的PD大鼠痛觉过敏;2、激活的PACAP/PAC1-R信号通过ERK信号增强L4-L6脊髓背角神经元的兴奋性突触传递参与6-OHDA大鼠的痛觉过敏。 第二部分PD患者血清PACAP水平与疼痛的相关性研究 目的:探讨PD患者的血清PACAP水平与PD疼痛的关系,初步分析PD患者疼痛严重程度的预测因素。 方法:收集132例PD患者及60名健康对照的临床资料及血清样本,分为健康对照组、PD不伴疼痛组和PD伴疼痛组。通过数字评分法(numericalratingscale,NRS)评估疼痛严重程度,NRS得分将疼痛严重程度分为无痛(0),轻度(1-3),中度(4-6)和重度(7-10);根据King’s帕金森病疼痛量表(King’sParkinson’sdiseasepainscale,KPPS)和Ford分型评估PD疼痛的特点和分类。采用ELISA试剂盒检测血清中PACAP-38的浓度。比较各组及亚组间血清中PACAP-38的水平;分析PD患者NRS和KPPS评分的相关因素,以及PACAP-38与NRS、KPPS和UPDRSⅢ(off)得分的相关性;通过Ordinallogistic回归初步分析影响PD患者疼痛严重程度的预测因素。 结果:132例PD患者中,疼痛的患病率为54%,其中骨骼肌疼痛类型为68%。PD伴疼痛组、PD不伴疼痛组以及健康对照组之间血清中PACAP-38的水平有显著差异,PD伴疼痛组血清PACAP-38水平明显高于健康对照组,较PD不伴疼痛组有升高趋势;亚组分析表明重度疼痛组血清PACAP-38水平显著高于轻度组和无痛组,中度组血清PACAP-38水平显著高于轻度组和无痛组。血清PACAP-38水平与NRS、KPPS得分以及疼痛等级均呈正相关;血清PACAP-38水平与UPDRSⅢ(off)得分无相关性;Ordinallogistic回归分析提示,长PD病程、PACAP-38水平升高和高H-Y分期是PD疼痛严重程度的预测因素。 结论:1、PD患者血清PACAP-38水平与PD疼痛程度呈正相关;2、血清PACAP-38水平升高可能是PD患者疼痛严重程度的预测因素之一。