疼痛医学教育中的问题与建议

疼痛医学建立在多学科融合的基础上,是一门基础教育与临床实践密切结合的新兴学科。虽然该学科逐渐受到关注,但是相关教育的科学体系尚未建立,严重制约了专业人才培养和学科发展。通过分析当前疼痛医学教育的特点和面临问题,我们从疼痛医学教学体系、疼痛医师的专业培训、其他学科教学经验等角度提出了自己的建议。

大奖后的思考——谈疼痛研究“国家一等奖”的缺憾与展望

痛觉和伤害性逃避反射是动物和人类进化中自然选择的脑功能之一,有了这个功能人可以"逢凶化吉"延长寿命,若没有它,人活不过青壮年。但是,当机体内外各种有害因素改变了脑的这个系统,人将"痛不欲生"。为什么?为了回答这个问题,37年前(1973年)国际疼痛学会诞生,35年前(1975年)国际学术期刊《疼痛》诞生。我校疼痛研究始于这个历史背景,至获国家科学技术进步一等奖耗30余年历四代人,坚持不懈,共同努力,终有正果。回顾历史,瞭望世界,却发现全人类还徘徊于与病痛抗争的年代,不禁感慨万分,在大奖之后更需向国人有个交代,算是思考与展望,以飧读者。

大黄蒽醌衍生物对大鼠结肠及LoVo细胞水通道蛋白4表达的调节效应

目的探讨大黄总蒽醌对SD大鼠的泻下效应及对结肠水通道蛋白4(aquaporin4,AQP4)表达的影响及大黄酸、大黄素对体外培养LoVo细胞AQP4的调节效应。方法雄性SD大鼠24只随机分为正常对照组、大黄总蒽醌泻下剂量组及高剂量组,分别予大黄总蒽醌悬液或蒸馏水灌胃5天,观察大鼠结肠粪便含水量;应用Western blot、RT-PCR方法观察其近端结肠AQP4表达的变化。体外培养LoVo细胞并予不同浓度大黄酸/大黄素含药培养液作用24 h及大黄酸/大黄素含药培养液(20 mg/L)不同时间作用,采用Western blot及RT-PCR检测AQP4蛋白及mRNA的表达。结果大黄总蒽醌泻下剂量组及高剂量组作用后,大鼠结肠内粪便含水量明显增加,同时其近端结肠AQP4表达降低且表现为量效关系。大黄酸/大黄素能够显著下调体外培养LoVo细胞的AQP4蛋白及mRNA表达,且表现为剂量-效应及时间-效应关系。结论大黄总蒽醌在发挥泻下作用的同时,能够有效下调大鼠近端结肠AQP4的表达;大黄酸、大黄素可抑制体外培养Lo- Vo细胞AQP4的表达,可能是大黄泻下作用机制之一。

共情神经科学:探索亲社会行为、利他主义和道德的生物学基础

传统上共情被认为是人类独有的能力,所以长期以来该领域一直由"共情人类中心论"所统治。结合近十年来动物共情研究的突破性进展和共情词源与定义的演化,本文成功地梳理出一条新的"共情生物进化"时空发展线索,并用生物进化的观点重新定义了共情;沿着道德哲学、社会学、生物学和神经科学的发展轨迹,论证了共情是亲社会行为、利他主义和道德的生物学基础;提出在"生物-社会心理-脑-行为"的范式下,结合现代神经科学技术去开展共情研究,为共情神经科学的发展开拓了美好前景。

GAPDH基因克隆及其作为毕赤酵母内标物的可靠性研究

为了测定GAPDH在巴斯德毕赤酵母中作为内参蛋白的有效性,利用PCR鉴定巴斯德毕赤酵母中GAPDH基因,分别在含葡萄糖、甲醇、甘油培养基及不同温度下培养巴斯德毕赤酵母,采用SDS-PAGE、Western blotting和催化活性检测。测序结果与已报道的巴斯德毕赤酵母GAPDH基因完全一致。SDS-PAGE结果显示,表达蛋白分子量为35.4 kD,与预期分子量相符。Western blotting和催化活性测定显示,在葡萄糖诱导下GAPDH表达最高,甲醇次之,甘油最低。37℃下GAPDH表达略高于28℃。在同一诱导物或温度下,GAPDH表达不会随浓度或培养时间发生明显变化。结果表明,在同一种诱导方式下,GAPDH可以作为异源蛋白表达的内参对照。

引领中国神经科学研究的巨著——读陈宜张院士的《突触》

2014年春节前夕，上海科学技术出版社出版了陈宜张院士的新著《突触》。当我们拿起这本782页、70万余字、209幅捅图、380余项参考书和论文文献的厚重学术专著，深为耄耋之年的陈宜张先生之惊人毅力所汗颜。先生独立寒秋，孤耐酷暑，为传道授业毫无懈怠，辛勤耕耘，在出版54万字《神经科学的历史发展与思考》（上海科学技术出版社，2008）五年之后，又以学问家的顽强执著，推出惊世之作《突触》。

大黄素对LoVo细胞水通道蛋白2表达的调节效应

目的探讨大黄素对体外培养LoVo细胞水通道蛋白2(aquaporin 2,AQP2)表达的调节效应。方法体外培养LoVo细胞并予不同质量浓度大黄素含药培养液24 h处理及大黄素含药培养液(20 mg/L)不同时间处理,采用免疫细胞化学方法观察LoVo细胞AQP2蛋白表达位置并初步观察AQP2蛋白表达的变化趋势,采用Western blotting及半定量RT-PCR检测AQP2蛋白及mRNA的表达。结果AQP2表达于LoVo细胞的细胞膜,且与大黄素用药浓度及用药时间存在着相关性。进一步的Western blotting证实,不同质量浓度大黄素含药培养液均可抑制AQP2蛋白的表达,药物质量浓度愈大,AQP2蛋白的表达愈低,其中大黄素20 mg/L组及40 mg/L组AQP2蛋白表达显著性降低;大黄素作用3、6 h组,AQP2蛋白表达上升,但与对照组比较,无显著差异;作用12、24、48 h组,AQP2蛋白表达呈进行性下降趋势。半定量RT-PCR结果显示,随着大黄素质量浓度的增加,AQP2 mRNA表达呈进行性下降趋势;在时间-效应方面,随着用药时间的延长,AQP2 mRNA表达呈进行性下降趋势。结论大黄素可抑制LoVo细胞AQP2基因转录与翻译,这提示大黄素对AQP2表达的调节效应可能与大黄的泻下作用有关。

疼痛共情:一个新的生物-社会心理-行为学实验动物模型

疼痛共情是一种亲社会行为,是一种能够理解和分享他人情绪状态的能力。从广义上讲,共情也是利他主义的社会行为学基础。共情发育受损可能与自闭症、自恋症、人格障碍、精神分裂症和抑郁等发生密切相关。研究共情的脑机理不仅具有重要的科学和临床意义,还具有普遍的社会意义。然而,由于共情一直被认为是人之所以区别于其它动物的主要特征,所以长期以来很少有学者触及,致使这个领域一直处于空白状态。2006年加拿大麦吉尔大学一个研究组首先发现一只处于疼痛状态的小鼠可以在社交时通过情绪传染把疼痛传染给它的同笼伴侣,使其痛阈下降,痛反应增强,但陌生者间无此现象。2014年我们实验室又发现一只大鼠在与处于疼痛状态的同笼大鼠社交30 min后,痛阈仍下降,痛反应仍增强,提示疼痛共情可长时间持续(共情记忆)。我们还探查出内侧前额叶(包括前扣带回、前边缘皮质、下边缘皮质)参与大鼠的疼痛共情持续,提示中枢神经系统内存在一个与疼痛共情有关的神经网络环路。本文将简要介绍人和啮齿类动物疼痛共情的研究现状和挑战,旨在为研究疼痛及其情绪共病提供一个新的模型和研究思路,更为认识脑功能提供一个生物-社会心理-行为学研究范式。

面向临床医师解析慢性痛的发生机制

随着我国临床疼痛科的建设和发展,如何构建疼痛医学的科学知识体系已经成为大家面临的一个迫在眉睫的问题。另外,如何把疼痛基础研究的现状和发展趋势介绍给临床医师也是基础研究工作者的重要任务。本文旨在抛砖引玉,系统地介绍慢性痛发生的外周和脊髓中枢敏化机制。此外,虽然我们对慢性痛及其精神共病(如焦虑、失眠、抑郁等)的脑机制了解甚少,但本文对可能涉及的脑网络基础也做了简要介绍。希望本文能够引起临床同行的共鸣,推动基础与临床研究的合作与发展。

NLRP3炎症小体在大鼠严重烫伤早期心肌内的表达及意义

目的探讨严重烫伤大鼠早期心肌组织内NLRP3炎症小体信号通路的表达及意义。方法采用大鼠95℃热水浴18 s,制成40%总体表面积Ⅲ度烫伤模型,将24只健康雄性SD大鼠按随机数表法分为对照组、烫伤组、干预组。烫伤组大鼠立即腹腔注射10 ml生理盐水补液;干预组大鼠注射10 ml生理盐水+(BAY11-7082)10μl(0.2mg/ml,10 mg/kg);对照组动物背部置于25℃温水浴18 s模拟烫伤过程。伤后8 h分别取各组大鼠心肌组织及血清,采用蛋白免疫印迹法和实时荧光定量RT-PCR法检测心肌组织中NLRP3、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)-1蛋白表达水平和NLRP3、caspase-1、IL-1β、TNF-αmRNA表达水平,同时观察HE染色组织大体形态,酶联免疫吸附试验法检测血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)含量。结果 1烫伤组大鼠心肌组织内NLRP3、caspase-1蛋白表达量显著高于对照组(P<0.01);与烫伤组比较,干预组大鼠心肌组织内NLRP3、caspase-1明显降低(P<0.01);2烫伤组大鼠心肌组织中NLRP3、caspase-1、IL-1β和TNF-α的mRNA表达量分别为3.15±0.46,2.47±0.24,3.26±0.22和2.17±0.32,显著高于对照组的1.00±0.09,1.00±0.06,1.00±0.08和1.00±0.07(均P<0.01);干预组大鼠心肌组织中NLRP3、caspase-1、IL-1β和TNF-α的mRNA表达量分别为1.68±0.37,1.55±0.17,1.21±0.15和1.38±0.23,显著低于烫伤组(均P<0.01);3对照组大鼠心肌组织呈不规则圆柱形、排列整齐、横纹清晰,结构完整。烫伤组大鼠部分心肌纤维排列紊乱,细胞和间质可见水肿,见点片状溶解灶及炎性细胞浸润。BAY11-7082干预组部分心肌纤维排列紊乱,心肌细胞和间质水肿、心肌纤维溶解及炎细胞浸润程度均较烫伤组减轻;4烫伤组大鼠血清CK-MB、LDH含量分别为(2753±825)U/L,(2618±238)U/L,显著高于对照组的(247±76)U/L,(721±59)U/L(均P<0.01);干预组大鼠血清CK-MB、LDH含量分别为(1267±248)U/L,(1982±183)U/L,显著低于单纯烫伤组(均P<0.01)。结论 NLRP3炎症小体在严重烫伤大鼠早期心肌组织内活性增高,使用BAY11-7082干预后,可抑制NLRP3炎症小体的活化,减轻心肌组织损伤,降低心肌炎症反应。

神经生长因子对脑缺血大鼠学习与记忆的影响

目的为了观察神经生长因子(NGF)对脑缺血大鼠学习与记忆的影响和海马内N-甲基-D-天门冬氨酸受体NR2A/B亚zhanghaopeng(NR2A/B)表达的变化。方法本研究将48只成年雄性SD大鼠分为正常组(n=12)、假手术组(n=12)、慢性脑缺血组(n=12)、NGF处理组(n=12)。于造模后开始腹腔注射0.25 ug/100 g NGF,假手术组和慢性脑缺血组腹腔注射等量生理盐水,均1次/d,共21 d。用Morris水迷宫和""Y"迷宫作业测试其空间学习与记忆成绩,再采用Western blot方法分析海马的NR2A、NR2B的表达。结果①Morris水迷宫测试:模型组大鼠寻找平台的潜伏期较假手术组明显延长,NGF处理组大鼠寻找平台的潜伏期较模型组明显缩短;"Y"迷宫测试:模型组大鼠学会躲避电击的正确次数较假手术组明显减少,NGF处理组大鼠学会躲避电击的正确次数较模型组明显增多;②模型组NR2A表达水平较假手术组明显降低,而NR2B明显升高;NGF处理组海马内NR2A表达水平较模型组明显上调,而NR2B明显下调。结论神经生长因子可增强学习与记忆,海马内N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)受体表达变化可能是影响学习与记忆的机制之一。

疼痛医学教育的实践与思考

疼痛医学是一门新兴交叉学科,疼痛医学教育科学体系尚未建立。美国塔夫斯大学疼痛医学专业化教学经验为我们开展疼痛医学教育提供了有意义的参考。自2011年开始起,第四军医大学唐都医院疼痛生物医学研究所联合神经生物学教研室、麻醉科、疼痛科组建了一支专业化的教学队伍,为本科生开设了疼痛生物医学选修课程。本文从教学理念、教学内容、教学方式、教学流程、教学评价等方面进行了总结,希望能够为其他单位开展疼痛医学教育提供参考。

不同剂量五味子多糖灌胃给药镇痛作用的观察

目的:研究不同剂量五味子多糖灌胃给药对小鼠酒石酸锑钾扭体反应和大鼠甲醛致痛行为的抑制作用.方法:将50只小鼠随机分为生理盐水组,阿司匹林组(100mg/kg)和五味子多糖20,50和100 mg/kg不同浓度组.将50只大鼠随机分为生理盐水组,阿司匹林(100 mg/kg)组,五味子多糖20,50和100 mg/kg不同浓度组.五味子多糖采取灌胃给药,连续给药7 d,于第8日给药后进行痛行为学检测.分别给予小鼠腹腔注射0.2,0.5 mL/L酒石酸锑钾后观察并记录10 min的扭体次数.大鼠左后足底掌侧皮下注射20 g/L甲醛50μL后,立即放入20 cm×20 cm×25 cm的树脂玻璃箱中,记录大鼠60 min内每5 min出现自发缩足、舔足的持续时间.以缩足和舔足时间之和作为伤害性反应的行为学指标.结果:五味子多糖灌胃给药对于小鼠的扭体反应具有显著的抑制作用,且呈一定的剂量依赖性,剂量20,50和100 mg/kg下的扭体次数分别为(27.80±5.81)次,(24.90±3.75)次和(15.30±3.43)次,与对照组(32.90±7.40)次相比较,差异具有统计学意义(P<0.05).50和100 mg/kg五味子多糖可显著降低甲醛第一时相和第二时相的伤害性反应表达,而20mg/kg五味子多糖对甲醛疼痛双相反应无抑制作用.结论:五味子多糖灌胃给药对于小鼠扭体试验和大鼠甲醛试验两种不同性质的病理性痛都有镇痛作用.

胰岛素抵抗大鼠血糖正常阶段肝脏早期纤维化的观察

目的研究胰岛素抵抗(IR)大鼠血糖正常阶段肝脏的形态学改变。方法高糖高脂饲料(2H)和高糖高脂高盐(3H)饲料喂养SD大鼠4月,复制IR大鼠模型,普通饲料喂养的SD大鼠为正常对照,用HE、VG染色光镜和透射电镜下观察肝脏形态学变化。结果2H组出现弥漫性肝细胞脂肪变性,肝小叶内有炎细胞浸润,肝窦周围、汇管区见红染的胶原纤维。3H组发现肝索排列紊乱,肝细胞点状坏死,炎细胞浸润;弥漫性肝细胞脂肪变性,大小不一的脂滴呈弥漫性聚集在肝细胞内,脂褐素沉积。肝细胞间、肝窦周围、汇管区见大量红染的胶原纤维。2H组和3H组透射电镜观察发现肝Kupffer细胞增生,肝细胞胞质内有许多大小不一的脂滴,Disse间隙内胶原纤维多见,有淋巴细胞、浆细胞活化增生,另外,观察到浆细胞和肝星状细胞联系紧密。结论IR大鼠血糖正常阶段肝脏已有早期纤维化现象,可能与免疫系统激活有关。

SIRT1参与介导褪黑素对神经病理性痛大鼠的镇痛效应

目的探讨褪黑素对神经病理性痛大鼠产生镇痛效应是否是通过激活脊髓沉默信息调节因子1（SIRT1）的表达来实现的。方法：选取180—220g雄性SD大鼠建立坐骨神经慢性压迫损伤模型（CCI），2周后在出现稳定异常痛敏的大鼠鞘内插管，之后随机分为CCI＋溶剂组、CCI＋褪黑素组、CCI＋EX527（SIRT1抑制剂）＋褪黑素组和CCI＋EX527组，同时设CCI模型假手术组（即暴露坐骨神经但不结扎），溶剂、褪黑素和EX527均通过鞘内插管直接打入脊髓腔内。行为学实验用于检测双侧后足底机械刺激缩足反应阈值（PWMT），蛋白质印迹技术用于检测SIRT1在脊髓层面的表达水平。结果：CCI造模大鼠结扎侧后足机械刺激缩足反射阈值显著下降，脊髓SIRT1表达也显著下调；鞘内给予褪黑素后不仅能够部分缓解异常痛敏，而且还能上调脊髓SIRT1的表达；提前在CCI模型大鼠鞘内给予SIRT1抑制剂EX527能够抑制鞘内给予褪黑素诱导的脊髓SIRT1上调，并阻断褪黑素所产生的镇痛效应。结论：SIRT1参与介导褪黑素对神经病理性痛大鼠的镇痛效应。

人参皂苷Rgl联合美满霉素对脑缺血大鼠海马内NMDA受体表达及学习记忆功能的影响

目的:观察人参皂苷Rgl联合美满霉素对脑缺血大鼠学习与记忆的影响和海马NMDA受体亚单位(NR2A/B)表达的变化。方法:本研究将48只成年雄性SD大鼠分为正常组、假手术组、慢性脑缺血组、人参皂苷Rgl+美满霉素处理组,每组12只。利用双侧颈总动脉结扎方法制备慢性脑缺血再灌注大鼠模型,造模后药物处理21 d,采用Morris水迷宫和及穿梭箱实验测试其学习与记忆成绩,再采用Western Blot方法分析海马的NR2A,NR2B的表达。结果:Morris水迷宫测试结果显示模型组大鼠寻找平台的潜伏期较假手术组明显延长,药物处理组大鼠寻找平台的潜伏期较模型组明显缩短;穿梭箱测试结果显示:与假手术组相比,模型组大鼠电击时间明显延长;与模型组相比,治疗组大鼠电击时间明显缩短;Western Blot结果显示:模型组NR2A表达水平较假手术组明显降低,而NR2B明显升高;药物处理组大鼠海马内NR2A表达水平较模型组明显上调,而NR2B明显下调。结论:人参皂苷Rgl联合美满霉素明显改善脑缺血大鼠的学习记忆能力,其作用机制可能与调节NMDA受体表达有关。

异丙酚对大鼠前扣带回突触传递的影响

目的探讨异丙酚对大鼠前扣带回突触传递的影响。方法应用全细胞膜片钳技术,在成年大鼠前脑前扣带回区域(ACC)脑片上观察异丙酚对ACCⅡ/Ⅲ突触传递的影响。结果不同浓度的异丙酚能够剂量依赖性的显著增强ACCⅡ/Ⅲ层神经元GABA能微小抑制性电流(mIPSC)的幅度和半波宽,但对其频率没有显著影响。而对于微小兴奋性的突触后电流(mEPSC),异丙酚对ACCⅡ/Ⅲ层神经元mEPSC的频率,幅度半波宽都无显著影响。结论异丙酚对ACCⅡ/Ⅲ层神经元兴奋性突触传递没有直接的影响,但是却可以通过延长GABA受体的平均开放时间和增加突触后GABAA受体的数目来增强抑制性突触传递的效果。

褪黑素对脂多糖诱导血管内皮细胞损伤的保护机制研究

目的:研究褪黑素(melatonin,MLT)对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)损伤的保护作用及其机制探讨。方法:不同浓度的褪黑素作用于体外培养的内皮细胞脂质过氧化损伤模型,实验分为5组,即正常对照组(Ctrl),脂多糖(LPS)氧化损伤组:在培养基中加入2mmol/L的LPS诱导损伤4 h;LPS加MLT低剂量(200μmol/L)组、中剂量(400μmol/L)组、高剂量(600μmol/L)组。采用MTT法观察MLT对HUVECs活性的影响;用双波长荧光分光光度法测定HUVECs细胞内游离钙离子浓度;检测各组内皮细胞匀浆中丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性;用ELISA法测定培养的细胞上清液中白细胞介素6(IL-6)表达的变化;并测定细胞凋亡率。结果:①LPS作用后血管内皮细胞损伤明显,细胞增殖减少,细胞培养上清液和细胞匀浆中MDA含量、细胞内钙离子浓度和IL-6均升高,SOD、GSH-Px活性下降,凋亡率可达38.9±1.1%,均与正常对照组有统计学差异(P<0.01);②加入MLT可明显减轻LPS对抗氧化酶SOD、GSH-Px的影响,同时MDA含量、细胞内钙离子浓度和IL-6均明显下降,并显著减少凋亡细胞数量,各指标差异有统计学意义(P<0.01)。结论:褪黑素可保护和修复LPS引起的血管内皮细胞损伤,其作用途径可能与保护细胞的线粒体,提高了该细胞的抗氧化酶活性,降低细胞内钙离子浓度作用有关。