前边缘皮层介导慢性炎症痛经历大鼠的痛敏感现象

临床研究发现，即使慢性痛已经缓解，这种疼痛经历 (pain experience) 依旧会给个体带来长期的负面影响，如经历过慢性痛的患者再次受到伤害性刺激时会做出过度的痛觉反应。然而这种现象的机制尚不明确。前边缘皮层 (prelimbic cortex, PL) 是人类和实验大鼠大脑中高级且重要的脑区之一。PL不仅参与对疼痛以及其它多种认知活动的调节，同时也会在慢性痛的影响下发生长期性的结构以及功能水平上的变化。本文目的：慢性痛经历所引发的PL长期的结构和功能改变，导致经历过慢性痛的个体对后来的伤害性刺激作出过度应答，即产生了痛觉敏化现象。本文以SD大鼠为研究对象，建立了由完全弗氏佐剂 (complete Freund's adjuvant, CFA) 诱导的慢性炎症痛模型。结果：（1）CFA模型大鼠在经历为期一个月左右的疼痛后，痛感觉以及痛情绪可恢复到正常水平。而当给予这些有过慢性炎症痛经历的大鼠另一次伤害性刺激时（福尔马林痛刺激或辣椒素炎症痛刺激），这些大鼠会表现出相比于没有过慢性痛经历的对照组大鼠更为强烈的痛觉反应。（2）有过CFA慢性炎症痛经历的大鼠在经历福尔马林痛刺激时，PL脑区内神经元出现强烈的激活现象：PL脑区c-Fos阳性神经元（即神经元处在激活状态）数目显著增多。并且另一种可以表征神经元兴奋性的分子，cAMP反应元件结合蛋白 (cAMP response element-binding protein, CREB) 的磷酸化程度也显著提升。（3）使用蝇蕈醇 (muscimol) 抑制了PL脑区的神经元活动可缓解CFA模型组大鼠对福尔马林痛刺激的痛觉敏化现象。（4）经历过慢性炎症痛的大鼠，其PL脑区内p38的磷酸化水平会处在持续性的升高状态，而ERK和JNK的磷酸化水平并没有发生改变。使用p38特异性抑制剂SB203580抑制PL脑区内p38的磷酸化可以缓解CFA模型组大鼠对福尔马林痛刺激的痛觉敏化现象。进一步，研究者希望阐明PL通过那条通路介导慢性炎症痛经历大鼠的痛敏感现象。已有研究表明，PL脑区通过与多个脑区的结构与功能连接发挥其痛觉调制功能，如伏隔核 (nucleus accumbens, NAc)、海马、中脑导水管周围灰质 (periaqueuctal gray, PAG) 等。研究者对两个已经被证实参与痛觉调制的神经通路(PL-PAG和PL-NAc)进行研究。（5）采用化学遗传学方法抑制PL-PAG通路、而不是PL-NAc通路，可以缓解有过慢性痛经历的大鼠对后来的福尔马林痛刺激做出的过度应答，即PL通过投射到PAG的神经通路参与介导了经历过慢性痛的大鼠在福尔马林痛测试中的痛觉敏化现象。结论：PL脑区内p38的持续性高磷酸化状态，导致有过慢性炎症痛经历的大鼠对伤害性刺激作出过度应答。而且，PL是通过投射到下游的PAG通路来调制上述的痛觉敏化现象。本研究提示，抑制PL脑区活动可成为治疗慢性痛经历所导致的痛觉敏化现象的潜在方法。