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神经损伤引发实验大鼠痛觉及初级感觉神经元的电生理变化 |
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【摘要】 目的:研究神经损伤后，大鼠的痛觉行为改变及初级感觉神经元的电生理变化。方法:用大鼠慢性压迫性神经损伤(Chronic Constriction Injury, CCI)的痛觉实验模型，正常大鼠为对照，观察大鼠的热痛敏行为；以胞内电生理记录法检测损伤神经元及正常神经元的膜电位特征及其变化。结果：模型组大鼠的损伤侧肢体的缩腿反应潜伏期较对照侧明显缩短；损伤神经元的静息膜电位移向去极化方向且激发动作电位所需阈强度减小。结论：神经损伤可引起大鼠的热痛敏行为，损伤神经元有异位自发放电产生，其兴奋性增加是行为异常的主要成因。
【关键词】 慢性压迫性神经损伤；热痛敏；异位自发放电；阈强度
疼痛在正常生理状况下, 对机体有一定的保护作用，使机体在遭遇损伤性刺激时及时避开。疼痛又是很多疾病的共同表现,炎症、神经损伤、肿瘤、糖尿病等均可引起疼痛。目前,人们对疼痛产生机制的研究给予了越来越多的关注。本文用慢性压迫性神经损伤(Chronic Constriction Injury, CCI)的痛觉模型，观察了大鼠在神经损伤后的痛觉行为改变，并且在体、胞内记录了初级感觉神经元的电生理特性，以探讨疼痛的成因，该方法能准确、直观地反映神经元的功能状态，国内文献报道很少。
1 材料与方法
1.1 慢性痛动物模型的建立 本研究的实验动物为SpragueDawley（SD）大鼠，雌雄不拘,体重180 g~250 g，由中国医学科学院动物研究所提供，该动物所具有国家等级标准。以1%戊巴比妥钠40 mg/kg经腹腔注射麻醉大鼠，依据 (Bennett and Xie 1988) CCI模型的制作方法［1］，在大鼠左侧大腿中部暴露坐骨神经, 以40#铬制羊肠线疏松结扎坐骨神经，力度以下肢肌肉出现轻微抖动为准, 共结扎4次，结扎点之间相距1 mm。结扎后逐层缝合肌肉和皮肤，术后给予青霉素预防感染。
1.2 热痛过敏的行为学测试 将CCI大鼠 (在术后4 d~20 d内) 放在热痛刺激仪的玻璃铝合金架上,待大鼠安静后，用同一强度的伤害性热源分别聚焦大鼠的左右两侧足后跟，记录两腿回避收缩的潜伏期(claw withdrawal latency,CWL)。正常侧的缩腿反射潜伏期通过调节一般控制在12 s左右，当缩腿反射潜伏期超过20 s时，切断电源以避免损伤大鼠的皮肤。实验时每侧重复3次，间隔10 min~15 min，取平均值。
1.3 电生理记录 (electrophysiological record)方法 在CCI模型鼠(在术后4 d~20 d内)和对照鼠（假手术鼠）的DRG (dorsal root ganglion) 神经元上进行在体电生理记录。大鼠在戊巴比妥钠腹腔麻醉后, 以电热毯维持体温在(37±1)℃。首先游离出一段靠近损伤区中枢端的坐骨神经,以备安装刺激电极进行轴突刺激，以测定神经元的传导速度。之后手术暴露L4或 L5神经节。用双脊髓钳把拟记录的脊髓段牢固地固定在大鼠的定位仪上，在解剖显微镜下用钟表镊除掉部分神经节的神经外膜及神经束膜，使神经元突显在显微镜视野下。神经节用温度接近37℃的生理盐水浸润。微电极电阻在20 MΩ~40 MΩ, 内充3 m的 KCl溶液, 电极银丝 (包括记录电极和参考电极) 预先经AgCl泛极化处理。微电极由推进器脉动向前移动，推进器步长设置为3 μm,电极插入神经元后，其膜电位信号经微电极放大器（MEZ8201, Nihon Kohden corporation）并联输入示波器和BL420生物信号处理硬件系统, 经BL420系统软件呈现在计算机显示屏上。神经元稳定2 min后, 进行以下一系列操作：一，给以阶梯式递增的胞内去极化电流刺激,电流幅度：0.1 nA~6 nA，波宽：200[1] [2] [3] [4] 下一页
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