A型肉毒毒素治疗偏头痛大鼠的作用机制

张晓英，杨国栋，潘万龙

(1川北医学院病原中心，四川南充637000;2川北医学院附属医院)

A型肉毒毒素(BTX-A)是肉毒杆菌产生的一种高分子蛋白的神经毒素，主要作用部位是胆碱能运动神经末梢［1］。许多患者因治疗肌张力障碍或美容原因注射BTX-A后原有头痛等症状缓解，此现象引起研究人员重视，开始探讨该药治疗偏头痛、神经痛等的作用［2～6］，但其作用机理尚不清楚。2013 年5～11 月，本研究通过建立偏头痛大鼠模型，并加入BTX-A后测定其颈静脉血浆和脑干中降钙素基因相关肽(CGRP)及P物质(SP)含量变化，分析BTX-A止痛机理。

1 材料与方法

1.1 材料 成年雌性Sprague-Dawley大鼠20只，体质量(180±40)g，购自兰州陆军总院实验动物中心;BTX-A由兰州生物制品研究所提供;SP测试盒(上海第二军医大学神经生物教研室)及CGRP测试盒(中国人民解放军总医院科技开发中心放免所);FJ2008型全自动γ放射免疫计数器(二六二厂);硝酸甘油注射液(山西康宝生物公司)。

1.2 方法

1.2.1 分组及建模 20只中，5只作为对照组，不进行任何处理;15只按照Shibata［7］方法造模后，随机分成生理盐水组、BTX-A 5 U组及BTX-A 10 U组，偏头痛发作后2 h分别于额区、颞区皮下注射生理盐水0.05 mL、BTX-A 5 U/kg及10 U/kg，1 次/d，连续6 d;至第6天注射2 h后经颈静脉取血和脑干(主要包括三叉神经脊束核和三叉神经脑桥核)。

1.2.2 检测方法 根据试剂盒说明，应用FJ2008型全自动γ放射免疫计数器，测定颈静脉血浆、脑干及三叉神经节内的CGRP及SP含量。

1.2.3 统计学方法 采用SPSS10.0统计软件，结果以±s表示，各组CGRP及SP含量变化用单因素方差分析，各组比较用最小显著差异 t检验。P≤0.05为有统计学差异。

2 结果

大鼠皮下注射硝酸甘油后出现双耳发红、前肢频繁搔头、爬笼次数增多。生理盐水组颈静脉血浆、脑干及三叉神经节内CGRP及SP含量高于对照组(P均＜0.05)，BTX-A(5 U及10 U)组与对照组比较无统计学差异(P均＞0.05)，但低于生理盐水组(P均＜0.05)，BTX-A不同剂量组间比较无统计学差异(P均＞0.05)。各组颈静脉血浆、脑干及三叉神经节内CGRP和SP含量比较见表1。

表1 各组颈静脉血浆、脑干、三叉神经节内CGRP和SP含量比较(pg/mL，±s)

表1 各组颈静脉血浆、脑干、三叉神经节内CGRP和SP含量比较(pg/mL，±s)

注:与对照组同部位同指标比较，*P＜0.05;与生理盐水组同部位同指标比较，#P＜0.05

组别 n CGRP SP颈静脉血浆 脑干 三叉神经节对照组 20 51.81 ±13.90 6.43 ± 2.27 5.23 ± 1.47 5.88 ±3.0颈静脉血浆 脑干 三叉神经节5 1.40 ±0.57 0.89 ±0.57生理盐水组 20 93.84 ±13.62* 11.54 ± 0.41* 9.87 ± 0.52* 12.58 ±1.63* 4.40 ±1.84* 2.88 ±0.44*BTX-A 5 U 组 20 55.11 ±14.02# 6.91 ± 2.21# 5.74 ± 1.02# 6.36 ±2.80# 1.44 ±0.55# 0.97 ±0.63#BTX-A 10 U 组 20 57.15 ±14.58# 57.15 ±14.58# 57.15 ±14.58# 7.05 ±2.75# 1.55 ±0.62# 1.08 ±0.71#

3 讨论

肉毒杆菌毒素早在1897年被发现，1946年Schantz提纯出BTX-A结晶。BTX-A选择性作用于外周胆碱能神经的神经肌肉接头处，抑制突触前膜释放乙酰胆碱(Ach)，阻断神经递质传递，从而引起肌肉松弛性麻痹，其过程是可逆的。1973年，Scoott首先报告了BTX-A对猴眼外肌有麻痹作用，引起医学界重视，许多学者开始致力于BTX-A动物实验及临床的研究。据临床报道，患者皮下注射BTX-A后，原有偏头痛及神经痛等症状缓解［2～6］，但机理尚不清楚。

偏头痛是一种神经系统常见疾病，目前广泛接受的假说是三叉神经感觉纤维末梢释放神经肽，传出神经作用于颅内、外血管，引起血管扩张及血浆蛋白外渗，硬脑膜血管扩张是引起偏头痛的病理基础。最主要的神经肽是 CGRP，其次是 SP［7～10］。CGRP是一种强血管扩张剂，与受体相结合后可导致血管扩张、血流增加，并能加强速激肽的作用，增加毛细血管通透性，引起血浆蛋白外渗。偏头痛患者发作时CGRP释放增加，颈外静脉血中含量增高。抗偏头痛药物双氢麦角胺、舒马普坦可降低其含量。SP是一种11肽，是速激肽家族中的一员，其异常释放可致血管扩张、血浆蛋白渗出等。CGRP与SP等神经肽共存，在神经元内合成，经轴浆运输后到达神经末梢，并以囊泡形式储存备用。CGRP可抑制SP降解，二者共同参与硬脑膜无菌性炎症。二者由前体大分子酶切生成后与Ach共存神经末梢的大致密核心囊泡，BTX-A轻链与突触前膜/囊泡上SNAP-25(一种突触前膜蛋白)的C-末端相结合，导致含Ach的大致密核心囊泡不能释放，同时也抑制CGRP、SP释放，从而减轻偏头痛症状［2，11，12］。

本研究结果显示，大鼠偏头痛模型出现双耳发红、前肢频繁搔头、爬笼次数增多，提示模型制备成功。生理盐水组颈静脉血浆、脑干及三叉神经节内CGRP、SP含量高于对照组，偏头痛BTX-A(5 U及10 U)组与对照组比较无统计学差异，但低于生理盐水组，BTX-A不同剂量组之间比较无统计学差异。提示抑制三叉神经感觉通路CGRP及SP释放可能是BTX-A治疗偏头痛的机制之一。

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