丰富环境改善神经病理性疼痛的实验研究进展

神经病理性疼痛是临床普遍存在的健康问题。动物实验显示,丰富环境可改善神经病理性疼痛动物模型的痛阈,可能与减轻神经炎症、降低神经兴奋性有关。

丰富环境对坐骨神经慢性压迫小鼠痛阈及抑郁样行为的影响

目的观察丰富环境(EE)对坐骨神经慢性压迫(CCI)小鼠痛阈及抑郁样行为的影响及可能机制。方法 C57/BL6小鼠随机分为5组(n=12):假手术组(Sham组)、CCI+标准环境(SE)组(CS组)、CCI+EE组(CE组)、CCI+EE+替莫唑胺(TMZ,抑制神经细胞再生的药物)组(CET组),CCI+EE+脂多糖(LPS)组(CEL组),于术后分别行机械刺激阈值(PWT)、热刺激潜伏期(PWL)、强迫游泳检测,计算糖水偏好,同时行海马Brdu、ki67、DCX阳性细胞及TNF-α、IL-1β检测。结果与Sham组比较,CS组术后3、7、14、28、35和42d时PWT明显降低,PWL明显缩短,术后35d强迫游泳不动时间明显延长,术后45d糖水偏好明显降低(P<0.05);与CE组比较,CS、CEL组术后35d和42dPWT明显降低,PWL明显缩短,(P<0.05);CS、CET和CEL组术后35d强迫游泳不动时间明显延长,术后45d糖水偏好明显降低(P<0.05)。与Sham组比较,术后42d,CS组Brdu、ki67、DCX阳性细胞明显减少,TNF-α、IL-1β水平明显增加(P<0.05);与CE组相比,术后42d,CS和CEL组Brdu、ki67、DCX阳性细胞明显减少,TNF-α、IL-1β水平明显增加(P<0.05)。结论 EE可改善CCI小鼠痛阈、抑郁样行为及神经再生障碍;抑制神经再生可阻断EE对CCI小鼠抑郁样行为的改善,但不影响其痛阈;增强中枢炎症反应可减弱EE对CCI小鼠痛阈及抑郁样行为的改善。

置丰富环境中饲养的三叉神经病理痛小鼠行为学、脑组织终板床核活动度观察

目的观察置于丰富环境中饲养的三叉神经病理痛小鼠行为学的改善情况,及脑组织终板核活动度。方法C57/BL6小鼠8周,随机分为丰富环境组、标准环境组、假手术组(Sham组)。丰富环境组小鼠三叉神经病理痛造模后放于丰富环境箱内培养,标准环境组小鼠三叉神经病理痛造模后放于正常鼠笼中培养,假手术组仅将小鼠口腔内黏膜划破后放于正常鼠笼中培养,均培养35 d。术后35 d,每组进行面部机械痛测试(von-frey),矿场(OF)、高架十字迷宫(EPM),悬尾(TS)等行为测试,采用免疫组织化学染色法检测终纹床核delta FosB。结果与Sham组相比,标准环境组出现明显的痛敏化(P<0.05),OF中心区停留时间缩短(P<0.05),EPM开臂停留时间缩短(P<0.05),穿梭开臂次数减少(P<0.05),TS不动时间延长(P<0.05),出现焦虑抑郁样行为。与标准环境组相比,丰富环境组三叉神经病理痛有所缓解(P<0.05),OF、EPM中无焦虑表现(P>0.05),TS中不动时间缩短(P<0.05),抑郁行为改善。与Sham组比较,标准环境组终纹床核处delta FosB细胞数增加(P<0.01);与标准环境组比较,丰富环境组终纹床核处delta FosB细胞数减少(P<0.05)。结论置于丰富环境中饲养的三叉神经病理痛小鼠眶下神经卡压诱发的痛敏化和焦虑抑郁样行为明显改善,脑组织终板核活动度降低。

丰富环境对神经病理性疼痛大鼠焦虑抑郁样行为及突触可塑性的影响

目的探究丰富环境对坐骨神经分支选择性损伤模型(selective nerve injury,SNI)大鼠神经病理性疼痛及焦虑、抑郁样行为的作用及其潜在机制。方法清洁级健康雄性SD大鼠36只,6~8周龄,采用随机数字表法分为3组(每组n=12):假手术组+标准环境组(假手术组)、SNI+标准环境组(标准环境组)、SNI+丰富环境组(丰富环境组)。采用坐骨神经分支选择性损伤模型构建大鼠神经病理性疼痛模型。丰富环境从术前7 d开始,持续至术后21 d。测定机械缩足阈值(paw withdraw threshold,PWT)及热缩足潜伏期(paw withdraw latency,PWL)以评估痛觉超敏及痛觉过敏行为,测试旷场实验、高架十字迷宫实验、新环境进食抑制实验以及强迫游泳实验以评估焦虑、抑郁样行为。采用免疫蛋白印迹(Western blot)法检测脊髓及前扣带皮质(anterior cingulate cortex,ACC)突触可塑性相关分子环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)及其磷酸化形式(p-CREB)、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、突触后致密物-95(postsynaptic density-95,PSD-95)以及神经连接蛋白2(neuroligin 2,NLGN2)的表达。采用免疫荧光测定CREB、BDNF在ACC中表达含量的改变。采用GraphPad prism 8.0和SPSS 23.0进行数据分析,组间比较采用单因素方差分析,PWT、PWL结果采用双因素重复测量方差分析,进一步两两比较采用Tukey检验。结果(1)重复测量方差分析结果显示,在PWT、PWL实验中,各组大鼠PWT的分组与时间的交互作用、组别主效应与时间主效应均显著(F=13.4,39.6,369.6,均P<0.05),PWL的分组与时间的交互作用、组别主效应与时间主效应均显著(F=3.8,10.3,58.8,均P<0.05)。与假手术组相比,标准环境组PWT[(8.0±3.5)g,(2.4±1.4)g,(2.3±1.1)g,(2.2±1.6)g,(1.6±0.5)g]与PWL[(8.6±1.3)s,(7.3±1.5)s,(7.9±1.0)s,(6.6±1.1)s,(7.7±1.4)s]各个时间点均较低(均P<0.05)。(2)与假手术组相比,标准环境组旷场实验中进入中央区次数[(1.3±1.7)次]及停留时间[(1.6±1.3)s]显著减少(t=4.585,5.423,均P<0.05),高架十字迷宫实验中进入开放臂次数的比率[(8.0±7.8)%]及停留时间的比率[(1.3±1.2)%]也明显减少(t=4.682,5.202,均P<0.05),新环境进食抑制实验中进食潜伏期[(365.2±94.4)s]及强迫游泳实验不动时间[(127.6±24.3)s]显著增长(t=6.008,14.290,均P<0.05)。丰富环境组大鼠开放臂进入次数和开放臂停留时间均高于标准环境组(均P<0.05),进食潜伏期和强迫游泳不动时间均低于标准环境组(均P<0.05)。(3)与假手术组相比[CREB:(1.6±0.2),(0.8±0.5);BNDF:(0.8±0.5),(1.0±0.4)],标准环境组脊髓和ACC中CREB[(1.8±0.1),(1.5±0.2)],BDNF[(0.9±0.6),(1.4±0.3)]表达增多(脊髓:t=3.283,4.989;ACC:t=5.502,4.257,均P<0.05),ACC中突触标志物PSD-95[(1.6±0.2),(1.0±0.2)]以及NLGN2[(1.5±0.5),(1.1±0.2)]表达增多(t=4.257,2.214,均P<0.05)。与标准环境组相比,丰富环境组脊髓中CREB(1.3±0.3)、BDNF(0.7±0.4)、PSD-95(1.0±0.3)以及NLGN2(1.1±0.4)表达降低(t=5.007,2.166,2.358,2.322,均P<0.05)。与标准环境组相比,丰富环境组ACC中PSD-95(1.2±0.3)和NLGN2(1.1±0.2)表达水平也显著降低(t=2.674,2.944,均P<0.05),而ACC中p-CREB(1.7±0.6),BDNF(2.4±0.2)表达水平却显著升高(t=4.180,7.610,均P<0.05)。结论丰富环境可以改善SNI大鼠神经病理性疼痛及其所致焦虑、抑郁样行为,这可能与干预脊髓及ACC中突触可塑性相关。