甘丙肽在神经病理性痛大鼠伏核的镇痛作用及信号机制研究

Neurological pain is the most common kind of chronic pain in clinic,but there is lack of an apparent treatment.Some studies showed that galanin had important antinociceptive roles in the spinal cord and brain,but the underlying mechanism was not clear.This research aims to combine in vitro with in vivo experimental models including the use of the sciatic nerve injury rats and primary cultured neurons and NG108-15 or PC12 cell lines to study: (1) the antinociceptive roles of nucleus accumbens(NAc) injection of galanin in rats with neurological pain. (2) The expression of galanin receptor(GalR1,GalR2,GalR3) mRNA and ERK, PKA, PKC, CaMKII of signal pathways in neurological pain will be investigated. It will explore the involvement of signal pathways in neurological pain. (3) GalR1 or GalR2 or GalR3 agonist will be injected into the NAc of rats, and followed 5 min later by intra-NAc injection of inhibitors of ERK,PKA,PKC or CaMKII to determine which kind of the signal transduction pathways is involved when GalR is activated. This study provides a direct basis for researching the targets of analgesic drugs for neurological pain in clinic; and it provides direct experiment basis for studying the signal pathways of antinociceptive roles of galanin in the brain.It has important clinical significance for treatment of the neurological pain.

神经病理性痛是临床最为常见的慢性疼痛之一，目前仍缺乏有效的治疗措施。研究表明甘丙肽在脊髓和脑内均具有镇痛作用，但其作用机制不清。本研究拟通过构建大鼠神经病理性痛模型、谷氨酸刺激伏核原代神经元、NG108-15或PC12细胞系，结合离体和在体实验方法。研究:(1)甘丙肽在神经病理性痛大鼠伏核的镇痛作用；(2)检测甘丙肽受体（GalR1,GalR2,GalR3）mRNA以及神经病理性痛信号通路中的关键分子ERK，PKA，PKC和CaMKII的表达，探索伏核内神经病理性痛的信号通路；(3)伏核注射三型GalR激动剂后注射ERK或PKA或PKC或CaMKII的抑制剂，明确甘丙肽对神经病理性疼痛镇痛作用的具体信号机制。本研究可为临床研究神经病理性痛镇痛药物作用靶点及甘丙肽脑内镇痛作用机制的研究提供直接的实验依据，对神经病理性痛的临床治疗具有重要的指导意义。

研究背景：神经病理性痛是慢性疼痛中较为常见的一种。据统计，每年全球约有550万人饱受神经病理性痛的折磨，仅在我国，已高达 100万。但目前神经病理性疼痛的发生发展机制不清,尚缺乏有效的治疗措施。因此，以神经病理性疼痛的相关信号转导通路为研究靶点，阐明其发生机制，针对关键调控信号分子，通过完全或部分阻断疼痛信号转导，寻找持续有效且具有临床应用前景的治疗手段或药物，对于神经病理性痛的临床治疗具有重要的实践及指导意义。 主要研究内容：1. 甘丙肽及其受体在大鼠伏核的镇痛作用研究：伏核注射甘丙肽及其受体的激动剂和拮抗剂, 研究甘丙肽及其受体在正常大鼠、炎症大鼠和神经痛大鼠伏核的镇痛作用。2. 伏核神经病理性痛发生时的信号通路研究。WB检测神经结扎大鼠伏核ERK, PKA,PKC,CaMKII的表达，研究调控神经病理性痛产生的信号通路。3. 甘丙肽镇痛作用的信号机制研究：（1）WB 检测甘丙肽及其受体在神经痛大鼠伏核的表达；（2）伏核注射各型受体激动剂和拮抗剂后，检测ERK, PKA, PKC, CaMKII的表达，研究甘丙肽受体(GalR)和配体结合后发挥镇痛作用的具体信号通路。 研究结果：1. 甘丙肽在正常大鼠、炎症大鼠和神经痛大鼠伏核具有镇痛作用。且甘丙肽的镇痛作用是通过激活其受体完成的。2. 大鼠伏核ERK, PKA, PKC, CaMKII 均参与了神经病理性痛的产生和调制。3. GalR1的镇痛作用是通过抑制PKA和ERK信号通路来发挥作用的；而GalR2的镇痛作用则通过抑制 PKC信号通路来发挥作用。. 关键数据：.1、正常大鼠、炎症大鼠和神经痛大鼠伏核注射甘丙肽及其受体激动剂引起大鼠后爪缩爪潜伏期（HWL）延长。而注射甘丙肽5min后能逆转甘丙肽的镇痛作用。.2、甘丙肽、GalR1和GalR2在炎症痛和神经痛的表达增加。.3、神经痛大鼠伏核ERK, PKA,PKC,CaMKII的表达增加，伏核注射PKA抑制剂引起HWL延长。.4、神经痛大鼠伏核注射GalR1或GalR2的激动剂抑制神经ERK, PKA, PKC, CaMKII的表达。. 科学意义：甘丙肽及其受体通过抑制多信号通路对神经痛产生镇痛作用，其镇痛作用强于单一的信号分子抑制剂，对神经痛的临床治疗具有重要意义。