皮肤NGF/TrkA信号在电针缓解大鼠慢性炎症痛中的作用及机制

Acupuncture analgesia is the most widely used field in acupuncture and moxibustion therapy. Most of the previous experimental studies on acupuncture analgesia focused on the central nerve system (spinal cord and brain), little payed attention to the peripheral local lesions. Skin is the largest neuroendocrine immune organ in the body. It can synthesize and secrete multiple neurotransmitters including NGF and several noxious neuropeptides which are correlated with both inflammation and pain. Taking the peripheral skin as the sole object of study, in rats after CFA and electroacupuncture treatment, we investigated the pain response, local NGF and TrkA receptor protein and their mRNA expression, SP and CGRP expression, and density and sprouting of sympathetic nerve fiber (VMAT-2-IR) and peptide nerve fiber (CGRP-IR) by using behavior, immunohistochemistry, western blot and RT-PCR. The local analgesic mechanism of electroacupuncture could be revealed by its effect on NGF/TrkA signal of skin and succedent effect on release of some noxious neuropeptide and the plasticity of relevant nerve fibers.

针刺镇痛是针灸疗法中应用最为广泛的领域。以往关于针刺镇痛的实验研究多数将焦点放在中枢（脊髓和脑），而对外周局部病灶处关注不多。皮肤作为人体最大的神经内分泌免疫器官，能合成和分泌多种神经递质，包括一些与炎症和疼痛都密切相关的物质，如神经生长因子（NGF）和多种伤害性神经肽类物质。因此本研究从针刺对疼痛局部病灶的影响出发，以疼痛局部病灶皮肤为研究对象，采用行为学、免疫组化、Western blot及RT-PCR等技术观察了佐剂性炎症（CFA）痛大鼠和电针干预后大鼠痛行为、病灶局部皮肤NGF和TrkA受体蛋白和基因表达、皮肤P-物质（SP）和降钙素基因相关肽（CGRP）表达，皮肤交感神经纤维(VMAT-2-IR)和肽能神经纤维(CGRP-IR)的密度和出芽，从电针调节皮肤NGF/TrkA信号出发，进而影响到病灶皮肤中某些伤害性神经肽的释放以及相关神经纤维可塑性的过程来揭示针刺镇痛的局部作用机制。

本研究采用SD雄性大鼠右后足底注射50ulCFA建立炎症痛模型。实验分为NS组，CFA组，CFA+电针组。电针干预在CFA注射后30分钟进行，连续7天。电针每日1次，持续7天，每次30分钟，频率2Hz，强度1mA，电针穴位是双侧的足三里和三阴交。研究采用的检测手段：1）足底肿胀程度：测量右后脚掌周径；2）痛行为：测热痛敏；3）Western blot: 测足底皮肤NGF, TrkA, TRPV1及MC tryptase表达；4）免疫荧光：TrkA/CGRP, TrkA/MC tryptase, TH/CGRP, SP/CGRP双标；5）ELISA: 检测皮肤5-HT, HA, TNF-a, IL-1β, IL-4, IL-6, IL-10, IL-13表达。研究结果：1）电针一周虽未能明显改善炎症局部的肿胀，但明显提高热缩足潜伏期；2）较高剂量 k252a在短期内明显抑制CFA诱导的热痛敏，但效应不持久。3）皮肤中TrkA+,TH+以及SP+纤维均可与CGRP+纤维共定位，电针明显降低了CGRP+纤维数量。在皮肤真皮上层几乎未见TH+纤维，其主要分布在真皮下层。SP+和CGRP+纤维在真皮上下层均可见。另外，在炎症皮肤同侧L4-L5 DRG中，电针可明显降低CGRP+细胞以及TrkA/CGRP共定位的阳性细胞数量; 4）足底皮下注射CFA后1天，3天，7天炎症局部皮肤中NGF, TrkA, TRPV1及MC tryptase表达均呈现逐渐增高趋势且具有显著性差异，电针可明显降低NGF, TRPV1及MC tryptase表达，但对TrkA表达没有显著影响；5）炎症局部皮肤中5-HT,TNF-a, IL-6, IL-10及HA表达明显升高, IL-1β和 IL-4表达明显降低，IL-13没有变化。电针1周可以显著降低5-HT，TNF-a及IL-10水平，对IL-6没有影响，但电针1周明显上调了HA水平。总之，足底皮肤CGRP纤维和MC上均有TrkA受体，且CGRP+肽能纤维与TH+交感纤维存在相互作用关系，电针主要通过降低炎症局部皮肤NGF的释放并作用于NGF/TrkA信号通路，从而降低皮肤CGRP+纤维数量，DRG中CGRP+细胞数量以及皮肤MC tryptase, TRPV1, 5-HT, TNF-a, IL-10的表达，但上调了HA水平，最终发挥其镇痛效应。