姜黄素对糖尿病大鼠疼痛过敏的影响

目的：神经病理性痛是糖尿病最常见的并发症之一,本课题旨在探讨姜黄素对糖尿病大鼠痛觉过敏的影响及其分子机制。方法：30只雄性SD大鼠随机分为对照组、糖尿病组和姜黄素治疗纽,模型纽和姜黄素治疗组利用腹腔注射链脲佐菌素（Streptozotocin,STZ）制备大鼠糖尿病模型,定期检测大鼠血糖、饮食、体重等变化,治疗组于STZ注射2wk后定期灌服姜黄素,分别在2wk和4wk后检测各组大鼠热痛敏和机械痛敏反应,在第4wk利用ELISA分别检测各组大鼠脊髓背角TNF-α表达变化。结果：STZ注射组大鼠2周后出现血糖〉14mol／L,并且该模型具有高血糖、体重增长缓慢、多饮多食多尿的特点,符合Ⅰ型糖尿病特征,痛行为测试结果显示糖尿病大鼠出现痛觉过敏,经过给予姜黄素灌服治疗后,痛觉过敏有所减轻,ELISA分析结果表明糖尿病大鼠脊髓背角TNF-α表达升高,经过姜黄素治疗后TNF-α表达有所下降。结论：成功制备STZ-型糖尿病大鼠模型,经过姜黄素治疗可以减轻糖尿病引起的疼痛过敏,姜黄素对糖尿病疼痛的治疗作用可能是通过降低大鼠脊髓背角TNF-α表达实现的。     

电针对糖尿病神经痛大鼠脊髓背角NF-κB p65蛋白的干预作用

目的观察电针对糖尿病神经痛(diabetic neuropathic pain,DNP)大鼠脊髓背角核转录因子κB(nuclear factor kappa B,NF-κB) p65蛋白的干预作用,以探讨电针对糖尿病神经痛的部分镇痛机制。方法将30只SD大鼠用完全随机分组法分为正常组(normal group)和造模型,分别用常规饲料和高脂高糖饲料喂养5周,喂养5周后造模组大鼠予以单次腹腔注射链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)。将造模组中糖尿病神经痛模型成功的大鼠再进一步随机分为模型组(DNP group)和模型+电针组(DNP+EA group)。穴位选取双侧"足三里、昆仑穴",频率为2 Hz,强度为1 m A干预15 min后2 m A干预15 min,于第7周开始,每天1次,干预7次。观察各组大鼠的血糖、机械痛阈及热痛阈变化。采用苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察大鼠坐骨神经形态的变化,采用免疫印记法检测大鼠脊髓背角NF-κB p65蛋白的表达水平。结果高脂高糖喂养5周后予以STZ单次腹腔注射2周后大鼠血糖上升,机械痛阈、热痛阈下降,表明大鼠DNP模型造模成功;电针可上调DNP大鼠的机械痛阈和热痛阈,但对血糖没有明显的干预作用。HE染色结果显示DNP大鼠坐骨神经有髓神经纤维排列紊乱,轴索肿胀,髓鞘密度不均匀,空泡变性,电针干预对DNP大鼠坐骨神经形态无明显的作用。免疫印迹结果显示:DNP大鼠脊髓背角NF-κB p65蛋白表达明显增多,电针可下调DNP大鼠脊髓背角NF-κB p65蛋白表达。结论低频电针对DNP模型大鼠有良好的镇痛效果,其作用可能与其抑制糖尿病DNP大鼠脊髓背角NF-κB p65蛋白表达有关。     

姜黄素下调脊髓Toll样受体4及下游细胞因子减弱大鼠神经病理性痛

观察鞘内注射姜黄素对坐骨神经慢性压迫性损伤(CCI)大鼠痛阈和脊髓组织Toll样受体4(TLR4)及TNF-α、IL-1β和IL-10表达的影响．鞘内置管的120只大鼠随机均分为4组：假手术组(Sham),CCI组,溶剂对照组(SC),姜黄素治疗组(Cur,100 μg/天),建立CCI大鼠疼痛模型,术后第1、3、7、10和14天鞘内给药并测定痛阈,第3、7天取腰段脊髓第4～6节段(L4～L6)以Real-time PCR与Western blotting方法检测TLR4、HMGB1 mRNA和蛋白质的表达,ELISA法观察脊髓组织中TNF-α、IL-1β及IL-10表达变化．与Sham组相比,CCI组大鼠机械性痛阈与热痛阈显著降低(均P<0.05),同时脊髓组织TLR4、HMGB1 mRNA和蛋白质的表达明显增加(均P<0.05),TNF-α、IL-1β与IL-10的含量也明显升高(均P<0.05);鞘内注射姜黄素明显降低脊髓TLR4、高迁移率族蛋白1(HMGB1),TNF-α和IL-1β的表达,显著升高脊髓IL-10的表达,同时明显改善CCI大鼠疼痛行为(P<0.05)．姜黄素减轻神经病理性疼痛可能与下调TLR4途径促炎症因子表达有关,抑制TLR4途径有望成为治疗神经病理性疼痛的新策略．     

脊髓肿瘤坏死因子-alpha(TNF-α)促进切割损伤导致的痛觉过敏

目的:研究脊髓肿瘤坏死因子-alpha(TNF-α)在急性切割损伤导致的痛觉过敏中的作用;方法:在异氟醚麻醉下纵行切割大鼠后足,在手术不同时段观察大鼠切割足500缩足阈值,并取腰髓节段采用实时定量RT-PCR观察TNF-α的mRNA水平.另外一组实验,鞘内给予可溶性TNF受体蛋白(依那西普,Etanercept)察其切割后足大鼠的痛觉行为学改变.结果:大鼠后足切割导致其同侧腰段脊髓TNF-α基因水平上调,鞘内注射依那西普显著抑制切割损伤引起的机械性痛觉过敏.结论:脊髓内TNF-α参与了切割损伤导致的痛觉过敏,抑制上调的TNF-有可能成为临床上治疗术后疼痛的新方法.     

糖尿病大鼠脊髓内高迁移率族蛋白-1参与调节机械性痛敏的机制

目的:观察高迁移率族蛋白-1(high mobility group box-1,HMGB1)在糖尿病大鼠脊髓内的表达变化,探索其参与糖尿病性机械性痛觉过敏的具体机制,进一步阐明糖尿病性痛的机制,为糖尿病疼痛的治疗提供新的思路。方法:(1)36只SD大鼠随机分成6组(n=6),分别为正常大鼠组、糖尿病大鼠对照组、糖尿病7 d组、14 d、21 d和28 d组。通过Real-time PCR法检测各组大鼠脊髓内HMGB1 m RNA的表达情况。(2)24只SD大鼠分成4组(n=6)制作糖尿病大鼠模型,在造模后第28 d鞘内给予生理盐水、HMGB1的中和抗体10、30和100μg,检测糖尿病大鼠模型在各时间点的机械性缩足阈值。(3)30只SD大鼠随机分成5组(n=6),其中4组给予链尿佐菌素制作糖尿病大鼠模型。模型制作28 d后鞘内给予生理盐水、HMGB1的中和抗体10、30和100μg。另一组大鼠腹腔给予生理盐水,作为糖尿病大鼠的对照组。检测各组大鼠脊髓的TNF-α、IL-1β和IL-6 m RNA的表达。结果:(1)糖尿病大鼠模型制作21 d和28 d,脊髓内HMGB1 m RNA的表达显著上调(P0.05)。(2)糖尿病大鼠鞘内给予HMGB1中和抗体30和100μg后,可以在长达24 h的时间内扭转模型大鼠的机械性痛敏(P0.05)。(3)糖尿病大鼠造模28 d后,鞘内给予HMGB1的中和抗体30和100μg可以明显逆转糖尿病大鼠脊髓内的TNF-α、IL-1β和IL-6 m RNA的表达(P0.05)。结论:糖尿病大鼠脊髓内HMGB1显著上调,鞘内给予HMGB1的中和抗体可以通过抑制脊髓内TNF-α等细胞因子的表达而扭转糖尿病大鼠的机械性痛敏。以上结果提示,脊髓HMGB1可能参与了糖尿病机械性痛敏状态的维持过程。我们的研究对脊髓HMGB1参与糖尿病大鼠的疼痛的机制进行初步的探讨,为糖尿病性痛的治疗提供新的思路。     

地黄对于糖尿病大鼠微炎症状态的作用

目的:研究地黄对于糖尿病模型大鼠血糖以及微炎症状态的作用。方法:采用高糖高脂饲料喂养加腹腔注射链尿佐菌素(STZ)破坏胰岛细胞的方法构建糖尿病大鼠模型。将大鼠分为空白对照组、糖尿病模型组与药物治疗组。空白对照组以及糖尿病模型组给予蒸馏水,用药组分别给予不同剂量丹参、地黄、格列本脲灌胃治疗,每日一次,连续60日。应用血糖仪动态监测血糖,ELISA法检测血清中超敏C反应蛋白(Hs-CRP)、白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)浓度变化情况,以观察地黄对血糖及糖尿病微炎症状态的改善效果。结果:造模成功后,糖尿病大鼠血糖明显升高(P0.05),血液中炎症因子Hs-CRP、IL-6、TNF-α含量升高,与空白对照组相比,差异显著(P0.05)。地黄治疗后血糖明显降低(P0.05),血液中炎症因子Hs-CRP、IL-6、TNF-α含量均显著减低,差异均有统计学意义(P0.05)。结论:地黄可以明显降低糖尿病大鼠的血糖水平,显著改善糖尿病大鼠的微炎症状态。     

慢性炎性痛大鼠脊髓背角单羧酸转运蛋白-2表达的变化

目的:在大鼠慢性炎性痛模型上,观察大鼠脊髓背角单羧酸转运蛋白-2(MCT-2)表达的变化。方法:健康雄性SD大鼠96只,体重180~220 g,采用随机数字表法将其随机分为2组(n=48):生理盐水组(NS组)和完全性弗氏佐剂组(CFA组)。CFA组左侧后足足底中部皮下注射完全性弗氏佐剂(CFA)100μl;NS组注射等量的生理盐水。在注射前(T0)及注射后3 h(T1)、第1天(T2)、3天(T3)、5天(T4)、7天(T5)、14天(T6)和第21天(T7)测定大鼠机械缩足反应阈值(MWT)和热缩足反应潜伏期(TWL),并于上述各时间点分别随机取4只大鼠,处死后取脊髓背角,采用Western blot法测定MCT-2表达的变化。结果:CFA组大鼠在注射CFA后3 h即出现痛觉过敏,并持续至第14天,其疼痛程度显著大于NS组(P0.05);且T1-6时脊髓背角MCT-2与NS组相比显著增加(P0.05)。大鼠脊髓背角MCT-2的表达与MWT和TWL相关(P0.05,P0.01)。结论:慢性炎性痛大鼠脊髓MCT-2表达上调,该变化可能参与慢性炎性痛中枢敏化的形成和维持。     

RvD1对大鼠2型糖尿病神经病理性痛的作用及机制研究

目的：采用2型糖尿病神经病理性痛大鼠,探讨其脊髓背角小胶质细胞极化情况以及消退素D1（RvD1）缓解大鼠2型糖尿病神经病理性痛的机制。方法：雄性SD大鼠高糖高脂饲养,腹腔注射链脲佐菌素（STZ）,制备大鼠2型糖尿病神经病理性痛模型。将2型糖尿病神经病理性痛大鼠随机分为3组（n=36）：2型糖尿病神经病理性痛组（D组）、2型糖尿病神经病理性痛注射RvD1组（R组）和溶剂对照组（S组）。R、S组分别于注射STZ 14 d后蛛网膜下腔置管,3 d后R、S组分别给予RvD1 10μl（10 ng/μl）和100%乙醇10μl,每天1次,连续14 d,D组不做任何处理。另取36只正常大鼠为正常对照组（N组）,普通饲料喂养。鞘内给药后第1、3、7、14天时测定机械缩足阈值（MWT）和热缩足潜伏期（TWL）,各组随机取9只大鼠处死,取L4-6脊髓膨大,采用Western blot法检测小胶质细胞M1、M2型极化标记物,即诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、精氨酸酶1（Arg1）的表达。结果：与N组比较,D、S组第1、3、7、14天时MWT降低、TWL缩短,脊髓背角Arg1表达减少,iNOS表达增多（P < 0.05）;与D组比较,R组第7、14天时MWT升高、TWL延长,脊髓背角Arg1表达增多,iNOS表达减少（P < 0.05）;D组与S组各指标比较差异无统计学意义。结论：RvD1促进小胶质细胞M2型极化并缓解大鼠2型糖尿病神经病理性痛。     

高压氧处理抑制神经病理性疼痛大鼠炎性细胞因子的表达

目的观察高压氧(hyperbaric oxygen,HBO)对坐骨神经慢性结扎损伤(chronic constriction injury,CCI)神经病理性疼痛大鼠TNF-α,IL-1β,IL-6炎性因子的影响,探讨其镇痛机制。方法 30只SD大鼠随机分为假手术组(S),坐骨神经结扎组(CCI)和结扎后高压氧组(CCI+HBO)3组,CCI术后每天都进行疼痛行为学评分,并在术后7天,用ELISA及脊髓的免疫组织化学方法检测各组大鼠炎性因子的表达水平。结果 CCI大鼠的疼痛行为学评分明显降低,高压氧处理可改善CCI大鼠疼痛行为学评分;ELISA检测到CCI大鼠TNF-α、IL-1β和IL-6血清含量明显升高,高压氧处理可减少CCI大鼠TNF-α、IL-1β和IL-6血清含量的升高;免疫组织化学检测发现CCI大鼠脊髓背角Ⅰ、Ⅱ层内TNF-α、IL-1β、IL-6阳性神经元数量增加,高压氧处理的CCI大鼠脊髓背角Ⅰ、Ⅱ层内TNF-α、IL-1β、IL-6阳性神经元数量的增加明显少于单纯CCI小鼠。结论高压氧可以抑制炎性因子的表达,这可能与其缓解神经病理性疼痛有关。     

阻断炎症部位5-HT2A受体对大鼠完全弗氏佐剂诱发炎性痛和脊髓背角神经肽Y表达的作用

炎症时组织释放5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT),对炎性痛觉过敏的产生起重要作用。但炎症组织5-HT2A受体在其中的意义尚不明确。本文旨在研究外周组织5-HT2A受体在慢性炎性痛中的作用。大鼠后足底注射完全弗氏佐剂(complete Freund’s adjuvant,CFA),在局部炎性部位给予选择性5-HT2A受体阻断剂酮色林,用行为学检测后足底对热和机械刺激的撤足反射,用免疫组织化学方法检查脊髓背角和背根神经节(dorsal root ganglion,DRG)中神经肽Y(neuropeptide Y,NPY)表达变化。结果显示,炎症局部给予酮色林(20、40、80μg)能剂量依赖性地抑制CFA诱发的热痛觉过敏;每日给予80μg酮色林,在第三天即完全翻转CFA引起的热痛觉过敏,以及部分地减轻触觉超敏。CFA诱发脊髓背角I~II层NPY表达增加,炎症组织局部注射酮色林能抑制脊髓背角NPY的表达增加,但不改变DRG中NPY的表达。这些结果表明:外周炎症组织5-HT2A受体激活参与慢性痛觉过敏的发生;阻断炎症部位5-HT2A受体能缓解疼痛,矫正与病理疼痛密切关联的脊髓背角细胞异常改变。因此,外周5-HT2A受体,有望成为治疗慢性炎性痛觉敏感性增高、不产生中枢神经系统副作用的药物靶点。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism