丙戊酸鈉對大鼠損傷背根節(jié)神經元異位自發(fā)放電的抑制作用

1、    丙戊酸鈉對大鼠損傷背根節(jié)神經元異位自發(fā)放電的抑制作用            作者：楊瑞華，邢俊玲，胡三時間：2007-11-22 11:26:00                     【關鍵詞】  神經病理性痛

2、0;   Effect of sodium valproate on ectopic spontaneous discharge of injured dorsal root ganglion neurons in rats【Abstract】  AIM: To investigate the effect of sodium valproate on ectopic spontaneous discharge (ESD) in injured  dorsal root ganglion (DRG) neurons. METHODS:  Sin

3、gle dorsal root fiber was separated, the ESD conducted from injured DRG neurons was recorded and the effects of different concentrations of sodium valproate were observed. RESULTS:  Different concentrations of sodium valproates decreased the number of ESD in a dosedependent manner. CONCLUSION:&

4、#160; The administration of sodium valproate inhibits the number of ESD from injured DRG neurons. This may lay a foundation for using sodium valproate peripherally as analgetic.【Keywords】  ganglia, spinal;   ectopic spontaneous discharge; valproic acid;   neuropathic pain【摘要

5、】  目的： 探討丙戊酸鈉(sodium valproate, VPA)對損傷背根節(jié)神經元異位自發(fā)放電的影響及其時間和劑量關系. 方法： 分離背根單纖維，引導來自損傷背根節(jié)(dorsal root ganglion, DRG)神經元的異位自發(fā)放電，觀察不同濃度VPA對放電頻率和放電模式的影響. 結果： VPA可抑制異位自發(fā)放電，降低其放電數(shù)，并具有劑量依賴關系. 結論： 局部應用VPA可抑制DRG神經元自發(fā)放電，這可為外周應用VPA進行鎮(zhèn)痛治療提供依據(jù). 【關鍵詞】 神經節(jié)，脊；異位自發(fā)放電；丙戊酸；神經病理性痛0引言    丙戊酸鈉(sodi

6、um valproate, VPA)是目前臨床上應用較廣的抗癲癇藥物，1988年Sorensen1報道了臨床采用VPA和丙戊酸鎂預防治療偏頭痛，特別是嚴重偏頭痛，獲得了較滿意的效果. 其后的研究發(fā)現(xiàn)VPA在治療三叉神經痛2、糖尿病性神經病變3以及皰疹性疼痛4等也具有滿意的療效. 但是，關于VPA的作用機制卻不甚清楚. 我們在背根節(jié)(dorsal root ganglion, DRG)慢性壓迫模型上，用分離背根單纖維的技術觀察VPA對受損DRG神經元異位自發(fā)放電的影響，對VPA的作用機制進行初步探討，為局部應用VPA進行鎮(zhèn)痛治療提供依據(jù).1材料和方法1.1材料模型制備：  正常Spra

7、queDawley大鼠16只(體質量為150180 g)，雌雄不拘，由第四軍醫(yī)大學實驗動物中心提供. 戊巴比妥鈉(40 mg/kg, ip)麻醉后，在腰椎水平切開背部皮膚、分離肌肉，暴露左側L5椎間孔插入適當直徑小鋼柱，制備DRG慢性壓迫損傷模型5. 1.2方法1.2.1 溶液配制人工腦脊液(artificial cerebrospinal fluid, ACSF)成分(mmol/L)： NaCl 130, KCl 3.5, NaH2PO4 1.25, NaHCO3 24, Glucose 10, MgCl2 1.2, CaCl2 1.2；以上藥品溶于蒸餾水后，以1 mol/L HC

8、l調pH至7.4，置4冰箱中備用. 實驗所用藥品以上述ACSF配制.1.2.2離體DRG標本的制備及背根纖維放電的引導選擇術后28 d的大鼠，戊巴比妥鈉(40 mg/kg, ip)麻醉，在背部L1L6處行椎板切除術，充分暴露兩側L5 DRG，小心游離L5 DRG及其相連的脊神經和背根約2 cm，置950 mL/L O250 mL/L CO2飽和的人工腦脊液中平衡30 min. 將DRG標本放入特制的灌流槽內，以ACSF對DRG進行灌流，流速12 mL/min，溫度控制在(33±1)，連接DRG的背根經槽間縫隙放入盛有石蠟油的小槽內，在體視顯微鏡下從背根分出約20 m直徑的神經細束，將

9、中樞端懸掛在白金絲引導電極上記錄DRG單纖維放電，槽間縫隙用凡士林隔開. 如記錄到多個單位的自發(fā)放電，則繼續(xù)細分，直到所觀察的細束中只有一個自發(fā)放電單位時開始實驗記錄. 放電經記憶示波器（VC11型）顯示后通過A/D板采集放電信號，采用計算機記錄原始放電圖和放電密度. 記錄到自發(fā)放電后穩(wěn)定5 min后，分別以含1，5，10和20 mmol/L VPA的ACSF進行灌流，觀察放電頻率的變化. 通過刺激坐骨神經，測量刺激電極與引導電極之間的距離及外周刺激引發(fā)動作電位的潛伏期，計算神經傳導速度以對神經纖維進行分類. 速度大于2 m/s為A類神經元，小于2 m/s為C類神經元6. 統(tǒng)計學處理

10、： 實驗數(shù)據(jù)以x±s表示. 將用藥前在ACSF浸浴條件下3 min基礎放電頻率的平均數(shù)作為對照值，用藥后每分鐘的平均放電數(shù)作為測定值，采用SPSS軟件對藥物作用后放電數(shù)降到最低時3 min的放電頻率平均值與加藥前對照值的比較進行配對t檢驗.2結果2.1損傷DRG神經元自發(fā)放電的一般特點在16例慢性壓迫損傷的DRG，離體記錄了95條單纖維的自發(fā)放電活動，其中92條的傳導速度在5.043.0 m/s范圍內，屬于A類有髓纖維，其余3條為C類纖維，傳導速度為1.051.72 m/s. 依據(jù)放電峰峰間期(ISI)序列的非線性動力學特征7，損傷DRG神經元自發(fā)放電的節(jié)律形式可分為以下3類： 周期

11、節(jié)律(regular firing)，占10.5% (10/95)； 非周期節(jié)律(irregular firing)，占32.6%(31/95)； 陣發(fā)節(jié)律(bursting firing)，占56.8% (54/95) (Fig 1).2.2丙戊酸鈉抑制損傷DRG神經元自發(fā)放電分別以1，5，10和20 mmol/L的VPA溶液浸浴損傷DRG，除1 mmol/L作用后神經元自發(fā)放電無明顯改變外，5，10和20 mmol/L VPA可引起神經元放電數(shù)明顯減少，甚至消失，藥物作用前后放電頻率平均差值分別為6.69，8.08和9.92 Hz (P<0.05). 用正常ACSF進行藥物洗脫后，放

12、電可恢復(Fig 2). 藥物作用前后的放電頻率記錄顯示，隨著VPA作用濃度的增大，抑制放電的時間越快，恢復放電所需的時間越長(Fig 3).2.3丙戊酸鈉對不同放電模式的影響將10 mmol/L VPA作用于不同模式的自發(fā)放電，其放電消失的過程呈現(xiàn)不同的特點. 周期頻率的放電在VPA作用后，逐漸演化為陣發(fā)放電(Fig 4A). 不規(guī)則放電則保持其放電特點，頻率逐漸減少至完全消失(Fig 4B). 陣發(fā)放電模式在加入VPA后，串內間隔沒有變化，串串間隔逐漸增大(Fig 4C). 3討論外周神經損傷區(qū)及相應的感覺神經元胞體產生大量的放電持久的傳入活動引起脊髓和高位中樞水平的敏化，進而導致自發(fā)性疼

13、痛、痛覺過敏及痛性感覺異常等慢性神經病理痛癥狀的產生8，成為神經病理性痛的信號源，抑制DRG神經元的異位自發(fā)放電可在一定程度上緩解神經病理痛癥狀. VPA可通過抑制GABA代謝酶或者促進GABA的釋放等機制間接增強氨基丁酸能神經遞質，抑制病灶神經元過度放電，同時遏制異常放電的擴散. 另外，VPA還可阻斷電壓依賴性鈉通道.  但是大鼠海馬切片研究顯示，VPA對鈉通道失活狀態(tài)的恢復沒有影響9.我們在DRG慢性壓迫模型上，觀察到VPA可降低受損DRG神經元的放電數(shù)，高濃度時可完全抑制放電，且其抑制作用隨濃度增加而加強. 提示VPA在受損神經元局部抑制自發(fā)放電，減少痛信號的傳入，可能起到緩解

14、疼痛的效果. 實驗中還觀察到VPA對不同形式放電的抑制作用存在不同的過程，在VPA作用后，周期放電逐漸演化為陣發(fā)放電，串串間隔逐漸增大，而串內間隔保持不變，這種作用方式類似于鈉通道阻斷劑利多卡因對放電的抑制作用過程. 因此，VPA可能通過阻斷鈉通道而抑制DRG神經元的自發(fā)放電，其作用機制還需進一步研究.【參考文獻】1 Sorensen KV. Valproate: A new drug in migraine prophylaxis J. Acta Neurol Scand, 1988;78(4):346-348.2 Sindrup SH, Jensen TS. Pharmacotherapy

15、 of trigeminal neuralgia J. Clin J Pain, 2002;18(1):22-27.3 Kochar DK, Rawat N, Agrawal RP, et al. Sodium valproate for painful diabetic neuropathy: A randomized doubleblind placebocontrolled study J. Q J Med, 2004;97(1):33-38.4 Kochar DK, Garg P, Bumb RA, et al. Divalproex sodium in the management

16、of postherpetic neuralgia: A randomized doubleblind placebocontrolled study J. Q J Med, 2005;98(1):29-34.5 Hu  SJ, Xing JL. An experimental model for chronic compression of dorsal root ganglion produced by intervertebral foramen stenosis in the rat J. Pain, 1998;77:15-23.6 Xie Y, Zhang J, Peter

17、sen M, et al. Functional changes in dorsal root ganglion cells after chronic nerve constriction in the rat J. J Neurophysiol, 1995; 73(5):1811-1820.7 Ren W, Hu SJ, Zhan BJ, et al. Periodadding bifurcation with chaos in the interspike intervals generated by an experimental neural pacemaker J. Int J Bifur Chaos, 1997;7:709-712.8 Devor M, Seltzer Z. Pat