组胺对神经病理性疼痛中枢敏化的作用及与小胶质细胞的关系研究

神经病理性疼痛（Neuropathic Pain, NP）是严重影响病人生活质量的慢性疾病，现有的药物治疗效果都不理想。NP的发生机制包括外周传入冲动增加和中枢敏化，其中中枢敏化由神经损伤诱导的小胶质细胞活化所触发。申请人在刚结题的国家自然科学基金项目的研究中发现外周组胺能模型依赖地促进NP发生，而中枢给予组胺可抑制NP的发生发展。最新的预实验还发现中枢组胺可促进抑制性突触传递，下调脊髓背角感觉神经元钠通道的表达。这些结果提示组胺具有中枢镇痛作用，并可能与抑制中枢敏化有关，但其确切的作用机制尚不清楚。本研究拟采用自发和诱发两种NP模型，结合组胺酸脱羧酶基因敲除小鼠和H3受体基因敲除小鼠，在整体和离体水平，全面评价组胺和H3受体拮抗剂对脊髓背角神经元兴奋性/抑制性突触传递、感觉神经元的兴奋性和小胶质细胞功能的影响，阐明中枢组胺对中枢敏化的作用及机制，为H3受体拮抗剂用于治疗NP提供理论依据。

神经病理性疼痛（Neuropathic Pain, NP）是严重影响病人生活质量的慢性疾病，现有的药物治疗效果都不理想，亟需发现新的药物作用靶点和治疗策略。NP的发生机制包括外周传入冲动增加和中枢敏化。本研究采用大鼠和小鼠的后爪去神经支配和坐骨神经部分损伤模型，分别模拟自发性NP和诱发性NP，结合组胺合成酶（HDC）、IL-1受体（IL-1R）和H3受体基因敲除小鼠，研究了组胺在两种NP中的作用。我们发现，组胺可通过H2受体上调初级传入神经元上NaV1.8的表达，H2受体拮抗剂具有抑制自发性和诱发性NP的作用，且该作用与其抑制NaV1.8的表达量有关。提示H2受体拮抗剂可作为NP患者的辅助用药。我们还发现，给予增加中枢组胺含量的组氨酸可以减轻大鼠自发和诱发NP。对PSL引起的机械痛觉超敏和热痛觉过敏的镇痛作用只有在神经损伤术后立即给予组氨酸才能被观察到，而晚于第二天则消失。HDC酶的抑制剂α-FMH可取消组氨酸的作用。术后立即给予组氨酸可以抑制大鼠腰髓背角小胶质细胞的激活和IL-1β表达的上升。H1受体拮抗剂可以完全阻断组氨酸的镇痛以及对小胶质细胞激活的抑制作用，H2受体拮抗剂却没有作用。表明组氨酸在中枢通过转化为组胺，进一步作用于H1受体而抑制中枢敏化，从而发挥抑制诱发性NP的作用。进一步提示，增加中枢组胺合成和释放可能作为临床治疗NP的策略，而能够透过血脑屏障的H1受体拮抗剂可能会削弱中枢组胺的镇痛作用而应当避免使用。在此基础上，我们研究了H3受体拮抗剂对诱发性NP的作用。结果发现，H3受体拮抗剂thioperamide和clobenpropit剂量依赖地抑制PSL引起的NP。在术后1周给药仍然可以观察到其镇痛作用。Thioperamide的镇痛作用不能被HDC基因敲除、HDC的抑制剂α-FMH、H1受体拮抗剂和H2受体拮抗剂所逆转。这些结果提示，thioperamide的镇痛作用可能存在组胺以外的作用途径。我们进一步在离体脑片上发现，thioperamide可以显著增加神经损伤术后蓝斑神经元的兴奋性突触后电位的频率。这些结果提示，H3受体拮抗剂能减轻诱发性NP疼痛，其机制除增加内源性组胺的合成和释放外，还可能与增加蓝斑神经元兴奋性突触传递功能有关。本课题阐明了组胺对神经病理性疼痛的作用并揭示了其部分机制，也为H3受体拮抗剂用于治疗NP提供了实验依据。