【摘要】 目的 观察腰腿理痛散对自体髓核移植硬膜外大鼠神经相关行为的影响。方法 取健康Wistar大鼠50只,随机分为假手术组(A组)、模型组(B组)、对照组(C组、腰痛宁组)、腰腿理痛散高剂量组(D组)、腰腿理痛散低剂量组(E组),每组10只。将大鼠自身的尾椎髓核取出移植于左侧硬膜外腔L5、L6神经根背侧,造成非压迫性大鼠自体髓核移植硬膜外模型,对其机械刺激缩爪阈值及热刺激回缩潜伏期阈值进行测定。结果 术后B、C、D、E组均产生机械痛觉过敏,但C、D、E组痛觉过敏程度与B组比较明显减轻(P&<0.05),D、E组痛觉过敏程度与C组比较明显减轻(P&<0.05);各组均未出现热痛觉过敏。结论 腰腿理痛散有减轻非压迫性髓核对神经根损伤后所导致的机械痛觉过敏、提高痛阈的作用。
【关键词】 腰腿理痛散;自体髓核移植硬膜外模型;痛觉过敏;神经根
Key words:Yaotui Litongsan;autograft of nucleus pulposus to cavum epidurale model;hyperalgesia;nerve root
腰腿理痛散是根据全国知名中医骨伤科专家郭宪章治疗腰椎间盘突出症(PLID)经验方经剂型改良而制成的纯中药制剂,经长期临床实践结果表明,对PLID有着较好的疗效。为了揭示该药的作用机制,本研究将大鼠的自体髓核组织移植到腰椎硬膜外腔,建立非压迫性大鼠自体髓核移植硬膜外模型,观察其对神经相关行为的影响。
1 实验材料
1.1 动物
成年健康Wistar大鼠50只,体重250~300 g,甘肃省药品检验所实验动物中心提供。
1.2 药物
腰腿理痛散:由淫羊藿、炒杜仲、金毛狗脊、川牛膝、芡实、薏苡仁、白术、萆薢、小茴香、乌药、青皮、香附、升麻、
当归、赤芍、桃仁、红花、丹参等组成。剂型:胶囊。规格:40 g/瓶,原药材0.2 g/粒。用法用量:每次10粒,每日2次,口服,1周为1个疗程。腰痛宁胶囊:河北省承德中药厂生产,批号:冀卫药准字(1995)第080197号。规格:0.3 g/粒。用法用量:每次5粒,每日1次,口服,30 d为1个疗程。
1.3 仪器
机械刺激阈值测定器、热辐射仪,兰州飞翔医用高科技有限公司定制。
2 实验方法
2.1 分组
50只大鼠随机分为5组,即假手术组(A组)、模型组(B组)、腰痛宁组(C组)及腰腿理痛散高、低剂量组(D、E组),每组10只。
2.2 模型制备
动物称重后,1%戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔内注射麻醉,于尾根部距肛门约1 cm处切断鼠尾并缝合伤口。在切断鼠尾前,用橡皮条结扎切口的近端以减少出血。无菌条件下,于背部正中切开皮肤(长约2 cm)、皮下组织,从左侧棘突上钝性分离椎旁肌,切除L5~6的棘突、左侧椎板和关节突,在手术显微镜下暴露左侧的硬脊膜,确认出左侧的L5、L6神经根,取前切下的鼠尾部的呈胶冻样椎间盘髓核5个(约10 mg)轻放于左侧L5、L6神经根背侧周围,注意不造成机械性压迫,由于髓核组织具有很强的粘性,无需特别固定,逐层缝合伤口,假手术组(A组)仅切断鼠尾并缝合伤口。术后3 d内,各组大鼠均腹腔注射青霉素钠40万U,每日1次,以预防感染。
2.3 给药
术后第2日开始灌胃,每日1次,连续2周。按人/大鼠体表面积换算等效剂量法计算后,C组用腰痛宁胶囊,灌胃剂量10 mL/kg(0.15 g/kg);D、E组灌胃剂量10 mL/kg(D组为含原药材0.8 g/kg、E组为含原药材0.4 g/kg); A组、B组用生理盐水注射液10 mL/kg灌胃。
2.4 疼痛相关行为观察与检测
2.4.1 一般行为的观察
包括运动功能、有无烦躁、撕咬肢体、频繁的摇动尾巴、后肢或足突然自发抬起、用嘴反复舔后爪、食欲降低、大小便失禁等。
2.4.2 痛觉过敏观察指标
按照文献[1]方法,各组分别于术前1 d及术后4、6、8、10、12、14 d随机各取4只,观察其左后肢机械刺激缩爪阈值和热刺激回缩潜伏期的变化。
2.4.2.1 左后肢机械刺激缩爪阈值
测定时大鼠放置于一个纸筒中,后肢露于纸筒外,待其安静后,用特制的痛觉测定器测定痛觉阈值。测定时将注射器针头置于左侧后肢的第4、5跖骨之间,然后再将砝码加于注射器的活塞上,每次加5 g,直到大鼠产生缩爪或尖叫反应,记录砝码重量为缩爪阈值。每次测试至少间隔10 min,测量3次,取其平均值。以术前1 d测得的缩爪阈值为基础痛阈,并用以下公式进行计算:机械刺激缩爪阈值变化=[(缩爪阈值-基础阈值)/基础阈值]×100%。结果正值表示痛觉反应迟钝,负值表示痛觉反应过敏。
2.4.2.2 热刺激回缩潜伏期
测定时大鼠放置于一个纸筒中,后肢露于纸筒外,待其安静后,将大鼠的左侧后肢放于一玻璃板上,然后用热辐射仪照射足底,直到大鼠产生收缩反应,记录其从开始照射到产生收缩的时间。每次测试至少间隔10 min,测量3次,取其平均值。以术前1 d的潜伏期为基础痛阈,并用以下公式进行计算:温度痛阈变化=[(收缩潜伏期-基础痛阈值)/基础痛阈值]×100%。结果正值表示痛觉反应迟钝,负值表示痛觉反应过敏。
2.5 统计学方法
运用SPSS10.0软件包进行数据处理。数据用x±s表示,术后和术前比较采用配对比较的t检验,多组间的比较采用方差分析,和对照组的比较采用Dunnett-t检验,组间两两比较采用LSD-t检验,P&<0.05为差异有统计学意义。
3 结果
3.1 一般行为
在观察期间,大鼠均未出现任何运动功能障碍、也未出现撕咬肢体、频繁的摇动尾巴、后肢或足突然自发抬起、用嘴反复舔后爪、食欲降低、大小便失禁,但B、C、D、E组有部分大鼠逐渐出现易激惹、活动频繁的行为。
3.2 痛觉过敏观察指标
(见表1、表2)表1 各组大鼠术后不同时相机械刺激缩爪阈值(略)注:与术前比较,*P&<0.05,**P&<0.01;与A组比较,△P&<0.05;与B组比较,☆P&<0.05;与C组比较,▽P&<0.05(下同)表2 各组大鼠术后不同时相热刺激回缩潜伏期(略)
4 讨论
PLID引起的腰腿痛是骨科临床常见的症状,但髓核在其中的发病机理及作用尚不十分明了。传统的髓核突出机械压迫并不能满意地解释与髓核相关的所有现象。目前研究发现,髓核具有较强的自身免疫和广泛的生物化学致炎特性。髓核是人体最大的无血运的隐蔽自身抗原,在椎间盘退变、外伤等情况下,暴露的髓核组织中的隐蔽自身抗原与机体免疫系统接触引起自身免疫反应,从而导致神经根的损伤而产生根性神经痛[2]。此外,在突出的髓核中,磷脂酶A2、前列腺素E2、细胞因子、氢离子、一氧化氮等物质均出现异常改变,其可能在PLID神经功能损伤及疼痛的产生中起着重要的作用,但其具体作用机理仍不完全清楚。
皮肤对正常非伤害性刺激产生过度敏感,称为痛觉过敏。痛觉过敏是神经损伤后的一个特征,表现为对非伤害性刺激, 如轻触、冷热或者弱的伤害性刺激即引起长时程的疼痛,提示痛觉感受器兴奋性异常升高。机械压迫一般不出现痛觉过敏,而是导致痛觉减退。多数学者认为,痛觉过敏是与炎症相联系的[3]。通过测量疼痛的阈值可以间接量化疼痛的程度。
在实验动物神经疼痛行为的测定方面,目前主要有机械刺激和热刺激两种方法。本实验中对各组大鼠进行了术前及术后各时相机械刺激缩爪阈值和热刺激回缩潜伏期的测定,结果证明,髓核移植能够导致相应感觉神经分布区的机械刺激性痛觉过敏。此外,造模后部分大鼠逐渐出现易激惹、活动频繁等行为,也说明髓核移植后对神经根的逐渐刺激致痛现象。
临床研究表明,90%以上的PLID可用保守治疗来解决[4]。本研究显示,产生机械痛觉过敏的4组(B、C、D、E组)中,灌服中药的3组(C、D、E组)机械刺激痛觉过敏程度在术后各时相点较B组明显减轻,D、E组较C组减轻明显,说明腰腿理痛散通过减轻非机械压迫性髓核对神经根损伤后所导致的机械痛觉过敏、提高痛阈而发挥对PLID的止痛作用,这可能与其方中中药抑制致痛生化炎性因子的释放和调节免疫反应等作用有关。
参考文献
1] 贺石生,侯铁胜,单晓巍,等.大鼠硬膜外移植自体髓核对疼痛相关行为的影响[J].第二军医大学学报,2000,21(1):74-76.
[2] 王葵光,胡有谷.腰椎间盘突出症的自身免疫状态[J].中华骨科杂志, 1994,14(2):258-262.
[3] Shubayev V, Myers RR. Upregulation and interaction of TNF-alpha and gelatinase A and B in peripheral nerve injury[J]. Brain Res, 2000,85:83-89.
[4] 赵继荣,张思胜,聂存平.中国老年骨关节病学[M].兰州:甘肃文化出版社,2003.120