手术截断尾末端对小鼠疼痛反应昼夜节律的影响
2010-02-03杨宇郭轶男商丽宏陈魁敏吴敏范
杨宇,郭轶男,商丽宏,陈魁敏,吴敏范
(沈阳医学院 1.生理学教研室;2.机能实验中心,沈阳 110034)
手术截断尾末端对小鼠疼痛反应昼夜节律的影响
Effects of the Tail End Segment Amputation on the Pain Responses Circadian Rhythm of the Mice
杨宇1,郭轶男1,商丽宏2,陈魁敏2,吴敏范1
(沈阳医学院 1.生理学教研室;2.机能实验中心,沈阳 110034)
将72只雌性小鼠尾末端2.5cm截断。随机将72只正常小鼠和72只断尾小鼠分别平均分成6组(每组12只),置于标准的明-暗周期下饲养2周后,用热板法分别于昼夜6个时间点测小鼠的痛反应,研究手术截断尾末端对小鼠疼痛反应昼夜节律的影响。结果发现,正常小鼠与断尾2周后小鼠对热板刺激的痛反应都存在明显的昼夜节律,与正常小鼠相比,断尾2周后小鼠痛觉敏感性存在明显的升高趋势。
昼夜节律;疼痛;截肢;幻肢痛;小鼠
由于各种不同的疾病、意外伤害等原因造成部分肢体被切除后,机体常产生持续数月到数年的长期疼痛,包括残端痛和幻肢痛[1]。幻肢痛是主观感觉已被切除的肢体仍然存在,并有不同程度、不同性质的疼痛现象。据临床报告,50%以上的截肢病人术后伴有幻肢痛[2,3]。有报道,小鼠截尾模型可以用于研究截肢后中枢性、长期性的可塑性变化[4]。目前,幻肢痛发病机制不清楚,临床治疗止痛效果不稳定,尚无缓解幻肢痛的有效方法。
时间生物学研究表明,人及动物对疼痛的敏感性均存在时间节律性,通过选择合理的治疗时间及用药剂量,有助于提高临床止痛治疗效果,降低副作用[5,6]。目前尚未见到有关截肢后机体痛反应昼夜节律的研究报道。因此,本项目应用热板法研究手术截断小鼠尾末端对疼痛反应昼夜节律的影响,为临床合理地择时治疗幻肢痛、提高临床疗效提供科学实验依据。
1 材料与方法
1.1 实验对象
昆明种成年健康雌性小鼠144只,体质量(23±3)g,沈阳医学院实验动物中心提供。随机选择72只小鼠,将小鼠尾末端2.5cm用手术剪刀截断,用消毒棉包扎断尾止血。自实验前2周,将72只正常小鼠和72只断尾小鼠置于标准的明—暗周期下饲养(明期6:00~18:00,明期∶暗期为12h∶12h),自由进水、进食,维持室温(15±3)℃。
1.2 热板法测痛阈
热板温度(55±1)℃,以小鼠出现舔后足的时间为准。选反应潜伏期在30s以内的小鼠为实验动物。分别随机将72只正常小鼠和72只断尾小鼠平均分成6组(每组12只),分别于 8:00,12:00,16:00,20:00,24:00及 4:00用热板法测量小鼠的痛阈,研究正常小鼠与断尾小鼠对热板刺激产生疼痛反应的昼夜节律。如反应潜伏期超过60s,则以60s计算,结束实验。
1.3 统计学分析
2 结果
正常小鼠和断尾小鼠痛阈均有明显的昼夜节律。在4:00时,痛觉敏感性最低,痛阈最大,正常小鼠和断尾小鼠对热板刺激产生疼痛反应的潜伏期分别平均为(21.6±3.88)s和(19.26±4.62)s;在 12:00时,痛觉敏感性最高,痛阈最小,正常小鼠和断尾小鼠对热板刺激产生疼痛反应的潜伏期分别平均为(15.13±5.55)s和(12.65±3.74)s;昼夜相差分别为29.95%和34.32%。见图1,图2。
与正常小鼠相比,断尾小鼠各点痛阈值减少,虽然无统计学意义(P>0.05),但是手术截断尾末端2周小鼠痛觉敏感性存在明显的升高趋势。
3 讨论
大量的实验研究表明,生物节律是生命活动的基本特征之一[7]。正常小鼠的痛阈具有明显的昼夜节律,但是有关正常小鼠痛阈昼夜节律变化的规律报道不同,相互矛盾[6,8]。有报道小鼠的痛反应在暗期强、明期弱[6]。而另有报道小鼠的痛阈在暗期高、明期低,即痛觉敏感性暗期低、明期高[8]。上述实验中,正常小鼠痛阈昼夜节律变化的不同,可能与采用的实验条件不同有关,也可能与实验的时间、季节不同有关。本研究证明,正常小鼠对热板刺激产生的痛反应存在明显的昼夜节律,暗期(4:00)痛觉敏感性最低;明期(12:00)痛觉敏感性最高。
时间生物学研究表明,人类对各种疼痛的反应没有统一的时间节律。有报道类风湿关节炎疼痛的峰值在凌晨,牙痛的峰值在上午,而骨性膝关节痛的峰值在下午,偏头痛、胆绞痛的峰值在夜晚[9,10]。本研究证实,手术截断尾末端2周小鼠对热板刺激产生的痛反应存在明显的昼夜节律,与正常小鼠对热板刺激产生的痛反应昼夜节律相似,暗期(4:00)痛觉敏感性最低;明期(12:00)痛觉敏感性最高。但是与正常小鼠相比,手术截断尾末端2周小鼠痛觉敏感性存在明显的升高趋势。断尾小鼠正常的后肢皮肤受到刺激后更容易产生痛反应,这可能是由于断尾导致痛觉中枢神经元兴奋性提高造成的,可能是幻肢痛产生的原因之一。该研究为进一步阐明幻肢痛产生机制、为临床合理的择时用药治疗幻肢痛提供了新的科学实验依据。
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(编辑 陈 姜,英文编辑 王又冬)
R338.3;Q432
A
0258-4646(2010)02-0155-01
杨宇(1976-),男,讲师,硕士研究生.
吴敏范,E-mail:minfanwu0594@sina.com.cn
2009-09-02