多奈哌齐对骨癌痛大鼠星形胶质细胞激活及吗啡耐受的影响

Morphine is the most common and effective drug in the treatment of cancer pain. However, tolerance induced by mophine can seriously affect the quality of patients’life and limit its clinical application. Recently, the mechanism of morphine tolerance has become a hot issue. Our preliminary study found that donepezil combined with morphine can inhibit the activation of astrocytes in spinal cord and reduce morphine tolerance in rats with bone cancer pain. However, our preliminary study only observed astrocytes in the spinal cord. As the mechanism of morphine tolerance is complex and involves many parts of central nervous system, the aims of this study are to observe the effect of donepezil on bone cancer pain with morphine tolerance, investigate the activation of astrocytes in different parts of the nervous system, observe the expression of NMDAR-NR1/Ca2+/PKC pathways and analyze the relationship between the effect of donepezil on morphine tolerance, astrocytes activation and NMDAR-NR1/Ca2+/PKC pathways. This study will have an important significance to reveal the possible mechanism of the effect of donepezil on morphine tolerance. And it will also provide a new way to treat the morphine tolerance.

吗啡是目前癌痛治疗中最常用及最有效的药物，然而长期应用吗啡所产生的耐受在某些程度上限制了其临床应用。吗啡耐受的机制已成为近年来的研究热点，我们前期研究发现，多奈哌齐与吗啡联合应用可抑制脊髓星形胶质细胞的激活，减轻骨癌痛大鼠的吗啡耐受。但上述研究仅观察脊髓部位，而吗啡耐受机制复杂，涉及中枢多个部位的参与，故本研究拟将多奈哌齐与吗啡联合用于骨癌痛大鼠，观察吗啡耐受的发生情况，检测中枢神经系统不同部位星形胶质细胞的激活情况，观测与星形胶质细胞激活和吗啡耐受均密切相关的NMDAR-NR1/Ca2+/PKC通路的表达，分析多奈哌齐减轻吗啡耐受与NMDAR-NR1/Ca2+/PKC通路、星形胶质细胞激活之间的关系。本研究将对进一步阐明多奈哌齐对吗啡耐受的影响，揭示其可能的机制具有重要意义，并且为解决癌痛治疗中的难点问题--吗啡耐受提供新的解决思路与依据，具有良好的理论和临床实际意义。

癌性疼痛在癌症患者中普遍存在，且直接影响患者的生活质量。临床治疗中，阿片类药物仍然是癌痛治疗的首选药物，然而阿片类药物的诸多副作用以及依赖、耐受等问题在很大程度上限制了阿片类药物在癌痛治疗中的应用。其中，吗啡耐受是临床癌痛治疗中急需解决的问题，有关吗啡耐受的机制及如何减轻吗啡耐受也是近年来研究的热点。多奈哌齐为第二代胆碱酯酶抑制剂，被发现可使大鼠吗啡耐受减轻。本研究通过建立大鼠胫骨癌痛模型，将不同剂量的多奈哌齐（1,1.5,2mg/kg，灌胃）与吗啡（10mg/kg，i.p.）联合应用7或14天，观察中枢神经系统不同部位星形胶质细胞激活情况以及与吗啡耐受均密切相关的离子型谷氨酸受体N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDAR）相关通路的表达变化，阐明多奈哌齐减轻吗啡耐受的可能机制。结果发现，在给药第1天，多奈哌齐呈剂量依赖性延长吗啡急性镇痛作用的时间和强度；且连续给药也可显著延长吗啡耐受出现的时间。给药7天后，免疫荧光显示，与对照组相比，吗啡组大鼠脑皮质和脊髓星形胶质细胞被显著激活，即GFAP表达显著增加，而多奈哌齐可显著抑制GFAP的激活。Western blot和免疫荧光结果发现，吗啡可引起骨癌痛大鼠脑皮质NR1表达的增加，而多奈哌齐呈剂量依赖性降低NMDAR-NR1亚基的表达；多奈哌齐单独或与吗啡联合应用均会提高脊髓NR1的表达。当脊髓NR1基因被敲低（NR1 siRNA, i.t.）后，多奈哌齐减轻吗啡耐受的作用反而增强，说明多奈哌齐在脊髓对NMDAR的调节也参与疼痛和吗啡耐受的形成，但作用机制不同于脑皮质。在非骨癌痛大鼠中，吗啡引起大鼠PAG区NR1及下游PKCγ、CaMKII表达的升高，而多奈哌齐对其有抑制作用；吗啡引起大鼠脊髓PKCγ、CaMKII表达的升高，对NR1及NR2的表达无显著影响，而多奈哌齐且可以增强NMDA受体的表达。综上，多奈哌齐通过调节中枢神经系统星形胶质细胞的功能状态和谷氨酸受体系统的表达来减轻吗啡耐受，为这一药物在治疗吗啡耐受的研究领域提供了新发现。但星形胶质细胞激活与NMDAR信号通路之间的具体联系仍需进行不断的探究。