基于ERK/CREB信号通路的慢性痛并发痛情绪的前扣带皮层-体感皮层关联机制及电针干预研究

Pain definition gives pain dual dimensions, which are pain sensation and pain affect. Past researches focused on pain sensation dimension, and made great progress in the levels from whole to molecule, but studies on pain affect are still lacking. Researchers are coming to realize that which are the regulatory mechanisms of pain affect and how to intervene effectively are the major problems to be solved urgently in the chronic pain processed. To answer these problems, the classic chronic pain model (CFA) of rats will be established by intra-plantar injection of complete freund’s ajuvant, combined with the lesion of somatosensory cortex. The paw withdraw thresholds, pain affective behaviour, neural spike and ERK/CREB protein expression in ACC will be detected，then to discuss the pain affect’s regulatory mechanism in dual dimensions and the invention of electroacupuncture (EA). Furthermore, the ERK/CREB molecular signal mechanism in ACC - somatosensory cortex of EA on pain affect will be determined, combined with the microinjection of ERK inhibitor and agonist to somatosensory cortex. This research project will reveal a new scientific significance of acupuncture analgesia, and provide a new insights and theoretical basis for clinical treatment of chronic pain.

疼痛定义赋予了疼痛以痛感觉和痛情绪双重含义。以往对慢性痛的研究多集中在痛感觉层面，在整体至分子水平取得了巨大进展，而对痛情绪知之甚少。研究者们逐步认识到对慢性痛发展过程中痛情绪的调节机制及有效干预措施的研究是目前疼痛研究领域急需解决的重大问题。本项目通过观察CFA致慢性炎性痛大鼠并复合体感皮层损毁后痛阈、痛情绪行为的改变、ACC脑区神经元放电和ERK/CREB蛋白表达的影响，探讨慢性痛并发痛情绪改变的ACC-体感皮层二维调制机制，初步明确电针干预痛情绪的ACC-体感皮层电活动双重调节作用。在此基础上，进一步观察慢性痛并发痛情绪改变大鼠ACC-体感皮层脑区ERK/CREB信号通路的蛋白表达变化并结合体感皮层ERK拮抗/激动剂微量注射实验，明确电针调节痛情绪的ACC-体感皮层脑区ERK/CREB信号通路分子机制。研究结果将赋予针刺镇痛新的科学内涵，并为针刺镇痛的临床应用提供新的理论依据。

疼痛定义赋予了疼痛以痛感觉和痛情绪双重含义。以往对慢性痛的研究多集中在痛感觉层面，在整体至分子水平取得了巨大进展，而对痛情绪知之甚少。随着对疼痛认识和研究的深入，人们逐渐认识到痛诱发的负性情绪会严重恶化疼痛进程，促进慢性痛的发展并加重疼痛程度，严重影响患者生活质量。因此疼痛治疗过程中对痛情绪的有效干预非常必要，并由此促成对慢性痛发展过程中痛情绪的调节机制及有效干预措施的研究成为目前疼痛研究领域急需解决的重要问题。本项目基于以上背景，开展了电针对CFA大鼠感觉及情绪的二维调节及前扣带皮层-体感皮层p-ERK表达研究、电针对CFA大鼠痛情绪-痛感觉的调节及同步SI区神经振荡的研究、rACC的输入输出神经环路结构的解析、痛情绪调节痛感觉的rACC-Th环路机制及电针干预研究四部分研究工作。研究结果发现：（1）电针可能通过下调对侧体感皮层p-ERK表达水平发挥镇痛作用。电针可能通过下调双侧前扣带皮层p-ERK表达水平调节疼痛诱发的厌恶情绪。电针干预可有效减弱CFA大鼠的回避行为，缓解大鼠痛情绪及焦虑样行为，起到有效调节作用；（2）针对痛情绪的干预可能部分通过对ACC的调节实现；电针干预可能通过抑制S1脑区alpha、beta频段振荡活动的降低达到镇痛效应。（3）rACC-Th之间存在直接的结构联系及功能联系，且与痛情绪-感觉的调节相关。电针对伴发情绪改变的慢性痛模型大鼠痛感觉有显著干预效应。电针可能通过rACC-Th环路发挥对痛情绪-感觉的调节作用。研究结果部分揭示了痛情绪的发生机制及其对痛感觉的影响，并初步阐述了电针抗痛诱发负性情绪的作用可能与rACC及其下游环路和ERK信号通路的调控有关。