白藜芦醇对紫杉醇诱发神经病理性疼痛的影响①

黄 丹,罗振中,卢 俊,肖 凡,周 斌,彭盛亮,于福平,唐 斌

(1.南昌大学第二附属医院麻醉科,江西 南昌 330006;2.江西省人民医院 (南昌医学院第一附属医院)呼吸与危重症医学科,江西 南昌 330006)

现阶段,恶性肿瘤已经成为全球范围内威胁人类生命的第二大疾病,伴随着化疗药物的推广和临床应用,其所引起的神经病变,特别是神经病理性疼痛是癌症治疗过程中比较常见的中枢神经系统并发症,危害着大约30%～40%的放化疗患者[1-3]。而紫杉醇是临床中常见的一种化疗药物,对各类肿瘤疗效显著,但其会引起一定的神经性病理疼痛,具体表现为感觉神经皮肤过敏和触诱发疼痛,且呈剂量依赖性和时间依赖性,严重危害着肿瘤患者的生命质量和身心健康。白藜芦醇是一种纯天然的抗氧化剂,主要来自花生仁、红提(红酒)、虎杖、桑葚子植物,是肿瘤的有机化学预防剂,更是降低血小板凝集,辅助治疗动脉硬化、心血管疾病的有机化学预防剂,白藜芦醇能缓解糖尿病患者的神经病理性疼痛。磷脂酰肌醇3-羟蛋白激酶(PI3K)/蛋白激酶B(PKB/Akt)转录因子是一条促体细胞生存的信号通路,在临床神经病理性疼痛中发挥了重要意义[4,5]。因而,本次研究重点讨论了白藜芦醇对紫杉醇所引发的神经病理性疼痛的功效,讨论白藜芦醇的作用机理,为临床治疗给予一个新的理论参考和支持。

1 材料与方法

1.1 实验动物

选取50只健康、清洁级的雄性、成年SD大鼠,体质量为180～200g。喂养环境:室内温度20～25℃,极昼极夜,予以自由进食和水,适应新环境1周。选用随机数字表的方式分成5组,每组10只。本研究经南昌大学第二附属医院动物伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 麻醉大鼠忌食12h,腹部注射1%戊巴比妥钠40mg/kg麻醉剂。

1.2.2 手术:(1)俯卧位固定,精准定位椎间隙,于L5-6间隙做2cm垂直型长创口,逐级分离出肌肉筋膜、棘间韧带和肌肉,充分暴露棘突间隙,于横突间隙开始向首端蛛网膜下腔放入无菌PE-10软管2～3cm至腰骶,导管的另一端经皮下组织固定在后颈部并封闭式软管,逐级手术缝合创口。(2)选用低剂量注射器向蛛网膜下腔注射2%盐酸利多卡因10μL,若后腿发生短暂性麻痹症状,并且在30min内修复,证实置管成功,偏瘫、继发性感染死亡的大鼠则去除试验。将大鼠单笼喂养,手术后3d行腹部常规注射青霉素钠20万U/d防止感染。(3)将大鼠依照随机数字表任意分为5组(n=10),每组给药途径及使用量:P组:紫杉醇2mg/kg;R+P组:Res40mg/kg紫杉醇2mg/kg;LY+R+P组:LY294002 2.5μg/10μL Res40mg/kg紫杉醇2mg/kg;R组:Res40mg/kg;C组到相同的情况下点注射相等容积药物有机溶剂。紫杉醇(腹部注射)在试验第1、3、5、7d相同的情况下点给药共4次,LY294002(鞘内注射)或Res(腹部注射)则各自于试验第2、4、6、8、10、12、14d相同的情况下用药共7次。作为预备处理药品,LY294002要在给予Res1h前结束。

1.3 观察指标

腹部注射白藜芦醇后,从行为学结果、5组大鼠不相同点TWL的改变及其p-Akt、t-Akt的阳性细胞数三层面剖析膜蛋白损伤情况是否有一定的缓解,疼痛阈值是否上升,并剖析白藜芦醇在对紫杉醇引起的神经病理性疼痛形成方面内的预防效果。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 行为学的变化

5组大鼠不相同时间点关于MWT的改变:在T1,T2时段与C组相对比,P组与LY+R+P组MWT降低(P<0.05),R组MWT无很大变化(P>0.05);R+P组相较于P组来讲MWT显著上升(P<0.05),LY+R+P组MWT降低(P<0.05);与RP组的对比可知,LY+R+P组MWT降低(P<0.05),见图1。

注:*P<0.05与C组比较,#P<0.05与P组比较,&P<0.05与R+P组比较。

2.2 不同时段TWL的改变

在T1,T2时段与C组比较,P组与LY+R+P组TWL降低(P<0.05),R组TWL无很大变化(P>0.05);与P组比较,R+P组TWL上升(P<0.05),LY+R+P组TWL降低(P<0.05);与R+P组比较 ,LY+R+P组TWL降低(P<0.05),见图2。

注*P<0.05与C组比较,#P<0.05与P组比较,&P<0.05与R+P组比较。

2.3 纹状体中p-Akt蛋白质的表达情况

与C组p-Akt基因表达量相对比,R组的表达上涨,P组、R+P组、LY+R+P组表达下降(P<0.05);与R组p-Akt基因表达量比较,P组、R+P组、LY+R+P组表达下降(P<0.05);与P组p-Akt蛋白表达比较,R+P组表达上涨,LY+R+P组表达下降(P<0.05)。5组大鼠中缝核中t-Akt基因表达无显著性差异(P>0.05),见图3。

注:1:C组;2:R组;3:P组;4:R+P组;5:LY+R+P组

3 讨论

包含紫杉醇和奥沙利铂等在内的化疗药物一般会使人体产生远端、慢性、双侧对称的感觉周围神经病变,长伴神经性疼痛。有研究者发现,在大鼠中,紫杉醇引发的慢性疼痛性外周神经病与其周围神经轴突中膜蛋白的肿胀与空泡化发病率明显增长相关[6]。本次的研究中借鉴了前人的研究,在大鼠腹部注射紫杉醇2mg/kg,隔日1次,持续4次,累计使用量8mg/kg的方式成功制取了紫杉醇引起的神经病理性疼痛模型。本模型制备工艺已十分完善,无全身毒副作用,大鼠致死率低,并且对大鼠呼吸功能没有影响[7]。与C组相对比,P组大鼠T2时段MWT≤6g,这一结果提示紫杉醇引起神经病理性疼痛模型制取成功。此外,有研究人员的实验指出,紫杉醇引起的神经病理性疼痛的外周神经疼痛症状于第15天最为明显,所以本研究采用这一时间点取样并观察PI3K/Akt转录因子蛋白质的表达改变以及线粒体形态的变化。

以往医学界对于神经病理性疼痛的认知普遍局限于外周感觉神经末梢的病理特征变化:外周神经轴突中线粒体肿胀及空泡化发病率明显提升,本研究致力于探讨紫杉醇诱发神经病理性疼痛的作用机制,并发现不论是低级中枢系统或是高端中枢系统,均参与了这一过程的建立[8,9]。作为高级中枢神经系统的一部分,纹状体在神经病理性疼痛的建立过程中发挥了重要作用[2,10-13]。本研究成果进一步确认:紫杉醇引起的神经痛大鼠的纹状体神经内线粒体也存在着显著的损害,而腹部注射白藜芦醇后,线粒体损伤得到了明显缓解,痛阈值上升,昭示着白藜芦醇可有效防止紫杉醇引起神经痛的建立。与此同时,由紫杉醇所引发的神经病理性疼痛大鼠提前给予白藜芦醇可明显激活纹状体内的PI3K/Akt转录因子,全面阻断神经生理性疼痛的建立;而预先实施LY294002干预可彻底反转上述所说的情况,故本研究认为:白藜芦醇可通过激活PI3K/Akt转录因子而充分发挥神经保护功效。

综上所述,对紫杉醇诱发的神经病理性疼痛的形成以及后续发展过程中,白藜芦醇可发挥重要的干预疗效,激活纹状体内的PI3K/Akt信号通路、保护线粒体是其主要的作用机制。