催产素在大鼠弓状核的镇痛作用

王帅康 刘凤莲 徐晓蝶 衷志刚 王亚芳 牟敏捷 王学斌

(临沂大学生命科学学院，山东 临沂 276005)

下丘脑弓状核(ARC)是端脑底部的一个核团，其神经元含脑啡肽、β-内啡肽、强啡肽等多种与镇痛作用相关的神经递质，参与痛觉相关神经内分泌的调节〔1〕；在结构上，ARC具有十分广泛的传出和传入纤维，与前脑、边缘系统、中脑、脑桥和延髓中的多个镇痛相关核团(如中缝背核、蓝斑核等)相联系〔2,3〕。电刺激或药物刺激ARC有明显的镇痛作用，电凝损毁弓状核，可导致脑内-内啡肽等镇痛物质含量明显下降，而血浆中的相关镇痛物质含量则没有明显改变〔4,5〕。

催产素(OT)是下丘脑室旁核、视上核的大神经元产生的由9个氨基酸残基组成的肽类激素。OT的生理作用很广泛，包括对子宫、乳腺、垂体、心血管功能、胃运动和分泌等都具有一定的调节作用，并可影响性行为、母性行为、应激反应、学习记忆等生理功能〔6〕。研究表明，OT在痛觉与镇痛功能的调节中也具有重要作用，如脑室内注射OT可观察到明显的镇痛效应；电刺激是室旁核细胞，OT含量升高，动物痛阈降低〔7,8〕。有关OT在ARC内的痛觉调制作用尚未见报道。本实验以脑内微量注射技术和伤害性热刺激和压力刺激引起大鼠后爪缩爪反应的行为测定方法，记录其反应潜伏期的变化，研究OT在大鼠ARC内对痛觉调制作用的影响。

1 材料与方法

1.1 材料 本实验采用健康成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠(北京华阜康生物科技股份有限公司提供)，体重200～220 g。实验期间分笼单独饲养，自然光照周期，自由进食和饮水。每个实验组8只。

1.2 痛阈测试 动物进入实验室后，先使之适应实验环境4 d。实验前先分别用YLS-6B型智能热板仪和YLS-3E型电子压痛仪进行后爪的热痛和压痛痛阈测试训练，训练进行4 d，每天一轮，剔除痛觉感受不稳定或同一条件下测试数据差异较大的动物。

1.2.1 热痛阈测试 热痛阈测试仪的热板温度设置为52℃(51.5～52.5℃)。以左手持握大鼠，右手轻持大鼠的待测后肢，使其后爪完全伸展，并平铺于热板仪上，爪掌全部贴附于热板表面。自后爪开始接触热板时起计时，至大鼠主动回缩，后爪离开热板表面时停止计时，以仪器显示的该时间段作为大鼠对热伤害性痛刺激的后爪缩爪反应潜伏期(HWL)。

1.2.2 压痛阈测试 用压力测痛仪进行测试，左手执大鼠，右手将大鼠后爪平放于压力测痛仪的小平台上，楔形有机玻璃压住大鼠后爪的跗趾关节背侧。启动仪器，以30 g/s的速度增加压力，从开始加压到大鼠主动缩回后爪的时间段记为大鼠对机械伤害性压痛刺激的HWL。

1.3 前扣带回(ACC)内微量注射方法 在大鼠腹腔注射10%水合氯醛溶液(0.4 ml/100 g)进行麻醉。然后将其头部固定在脑立体定位仪，根据大鼠脑立体定位图谱〔9〕，选定ARC的坐标(L/R ±0.5 mm，AP-4.0 mm,H 9.8 mm)。于双侧颅骨相应部位开颅、插管(外径0.8 mm)并以牙科水泥固定。腹腔注射青霉素(10万U/只)以防感染。将动物置入单笼待其清醒，使动物休息、恢复4～5 d后进行行为痛觉测试，稳定后进行核团微量注射。将微量注射器针管插入套管，缓慢注射药物，每次注射后使注射针在管内停留40 s再将之取出。实验时，用1 μl微量注射器连接内管(直径0.4 mm)，并插入外管进行药物注射，每天注射1次/只，每次药物剂量为1 μl。药物注射后，分别测定第5、10、15、20、30、45、60 min时动物的热痛和压痛阈。注射的药物包括不同浓度OT或其受体拮抗剂CAP518(atosiban)，对照组注射同剂量生理盐水。

1.4 实验数据统计 实验完成后，开颅取脑，冰冻横切，寻找注射位点，剔除注射位点有误动物的所有实验数据，保留注射位点正确的数据。采用STA_BAS软件进行方差分析t检验。

2 结 果

2.1 ARC内微量分别注射生理盐水(对照)或不同浓度(1、5或10 nmol/μl)催产素后大鼠HWL 随着OT浓度的增加，镇痛作用也明显加强，镇痛作用在峰值在20 min左右。随后可能随着脑内OT降解，镇痛效应逐渐下降；至60 min时基本回到原初水平。见图1。

图1 ARC内微量分别注射1 μl生理盐水(对照)或不同浓度(1、5或10 nmol/μl)催产素后大鼠HWL

注射10 nmol/μl OT后的统计结果：热板痛阈左侧：F=139.253，P<0.01；右侧：F=143.785，P<0.01；压力痛阈测试左侧：F=136.356，P<0.01;右侧：F=139.123,P<0.01；注射5 nmol/μl OT后的统计结果：热板痛阈左侧：F=96.583，P<0.01；右侧：F=89.653，P<0.01；压力痛阈测试左侧：F=93.235，P<0.01;右侧：F=88.569,P<0.01；注射1 nmol/μl OT后的统计结果：热板痛阈左侧：F=29.244，P<0.01；右侧：F=27.993，P<0.01；压力痛阈测试左侧：F=24.763，P<0.01;右侧F=22.336,P<0.01。这些结果表明，与对照组相比，在大鼠弓状核内注射不同浓度的OT(1、5或10 nmol/μl)后，均具有显著或极显著的对热痛或压痛的镇痛效应。

2.2 ARC内微量分别先注射5 nmol/μl的OT 1 μl，再注射生理盐水(对照)或不同浓度的CAP518溶液1 μl后大鼠HWL 随着CAP518浓度的增加，镇痛作用的抑制效应也明显加强，峰值在20 min左右。随后可能随着脑内CAP518的降解，镇痛效应逐渐下降；至60 min时基本回到原初水平。见图2。

与先注射5 nmol OT，再注射生理盐水的实验组相比，先注射5 nmol/μl OT，再注射10 nmol/μl CAP518的统计结果：热板痛阈左侧：F=89.368，P<0.01；右侧：F=85.578，P<0.01；压力痛阈测试左侧：F=185.634，P<0.01;右侧：F= 88.356,P<0.01；先注射5 nmol/μl OT，再注射5 nmol/μl CAP 518的统计结果：热板痛阈左侧：F=19.896，P<0.01；右侧：F=15.368，P<0.01；压力痛阈测试左侧：F=17.782，P<0.01;右侧：F=14.685,P<0.01；先注射5 nmol/μl OT，再注射1 nmol/μl CAP 518的统计结果：热板痛阈左侧：F=4.566，P<0.05；右侧：F=5.143，P<0.05；压力痛阈测试左侧：F=4.356，P<0.05;右侧：F=5.235,P<0.05。统计结果表明，与注射生理盐水组相比，在大鼠弓状核内注射5 nmol/μl的催产素再注射生理盐水(对照)或不同浓度(1、5或10 nmol/μl)的CAP518溶液后，对OT的镇痛作用均具有显著或极显著的抑制效应(P<0.05或P<0.01)。

图2 ARC内微量分别先注射5 nmol/μl的催产素1 μl，再注射生理盐水(对照)或不同浓度的CAP518溶液1 μl后大鼠

3 讨 论

下丘脑ARC是脑内多个镇痛核团之一，其内的β-内啡肽能神经元是其产生镇痛效应的主要原因。目前对ARC的研究主要集中于通过电刺激或注射药物(如谷氨酸单钠)等来探究其镇痛效应。催产素在其他核团(如伏核、缰核)中具有一定的镇痛效应；低浓度催产素施予外周神经可形成痛敏区，施用高浓度催产素则能够脱敏。

本文结果与其他研究一致。李小永〔5〕研究表明，ARC内注入谷氨酸或NMDA均可使大鼠镇痛指数明显提高，且呈剂量依赖性。高庆军等〔10〕报道，在大鼠僵核内微量注射OT，具有明显的镇痛效应。刘文彦等〔11〕研究表明，尾状核内OT参与大鼠痛行为调制的复杂过程，引起痛行为反应的阈值增加，该作用不完全依赖于内源性阿片肽系统。因此，OT与ARC相互作用的机制可能非常复杂，在情绪整合、内脏活动、感觉信息、痛觉调制及内分泌功能中起重要作用。当机体受到痛觉刺激而发生生理和心理变化时，来自脑干的内脏控制中枢，来自下丘脑的内环境稳态调控中枢，来自边缘系统的情绪调控中枢的信息均可传至ARC，在此进行整合，通过内源性OT、内啡肽等分泌含量的变化，通过OT特异性受体或阿片肽受体系统，调节痛与镇痛效应阈值，使机体各部分发生相应的变化，以保证机体避开有害刺激，维护身体的正常功能。

综上，在大鼠ARC内，外源性OT具有明显的镇痛作用；这种作用与ARC内OT的受体活动有关；这种镇痛效应可持续1 h左右。本文可为ARC及OT在临床上镇痛应用提供理论参考。关于OT在ARC内是否通过阿片肽受体发挥作用，尚需进一步的实验证明。