术前焦虑状态下PAG区GPR30与脊髓内5-HT2B机制性联系对雌性切口痛大鼠痛觉敏化的作用研究

Preoperative anxiety is a clinically significant problem for female patients undergoing surgery, and the molecular mechanisms are still unclear. Our previous experiments found that preoperative anxiety can make the postoperative pain in female rats increase significantly. This phenomenon is accompanied by the estrogen receptor GPR30 in periaqueductal gray (PAG) increases specificity. Studies have shown that the GPR30 receptor in amygdala nucleus up-regulation at anxiety stage can increase the GABAA receptor activity. After the up-regulation of GABAA subunits receptor α4β1δ in PAG can change endogenous descending inhibitory/facilitation system function, and effect the pain sensitivity information through the spinal dorsolateral fasciculus and ventrolateral fasciculus downward the spinal cord dorsal horn. Activated 5-HT2B receptor in spinal cord dorsal horn causes phosphorylation of NR1 up-regulation through PKCγ, which promote hyperalgesia effect. The project intends in preoperative anxiety and incision pain model to study the role of GPR30 in PAG region and the 5-HT2B in spinal cord induce incisional pain hyperalgesia in female rats. The implementation of this research would provide fundamental theory for the rational use of clinical comfortable work.

女性患者术前焦虑加重术后痛觉敏化是临床常见现象，其机制尚未明确。我们前期实验发现，术前焦虑可使雌性切口痛大鼠术后疼痛明显增加，该现象同时伴有中脑导水管周围灰质（PAG）内雌激素特异性受体GPR30增加。研究显示，焦虑状态下杏仁核中GPR30受体表达增加后可上调GABAA受体活性。PAG内GABAA受体α4β1δ亚基上调后，起始了内源性痛觉下行抑制/易化系统功能改变，经脊髓背外侧束和腹外侧束下行对脊髓背角的痛觉感受性信息通过机制性联系进行调制。脊髓背角内5-HT2B受体激活后通过PKCγ上调促进了NR1磷酸化增加引起痛觉敏化。本项目拟通过术前焦虑和切口痛模型，研究术前焦虑状态下PAG区GPR30通过内源性痛觉下行抑制/易化系统与脊髓内5-HT2B机制性联系对雌性切口痛大鼠痛觉敏化的作用，以及GPR30和5-HT2B受体激动剂/拮抗剂对信号通路中关键靶点的影响，为舒适化医疗工作提供新的思路。

术前应激可以加重患者术后疼痛敏感性，增加术后镇痛药的需要量，这种现象被称为应激导致的痛觉过敏。女性的应激水平通常比较高，手术后疼痛罹患率和不舒适感亦较高。内源性痛觉下行系统中中央导水管周围灰质和延髓头端腹内侧核在疼痛调制过程中作用尤为重要。因此内源性痛觉下行易化系统与应激诱导雌性动物术后痛觉敏化的联系机制值得探讨。本研究以成年雌性SD大鼠卵巢去势手术后给予同一雌激素水平替代为研究对象，采用强迫游泳建立术前应激模型，并采用切口痛这一经典的术后疼痛模型，研究术前应激状态对雌性大鼠术后痛觉敏化的影响。我们又分别通过PAG区和RVM 区置管微量注射药物以及鞘内给药等方法进行干预，观察大鼠疼痛行为和下行易化系统相关信号通路的变化。机械缩足阈值和热缩足潜伏期评定大鼠痛觉敏化行为学；Western blot分析和免疫荧光检测等分子生物学手段探讨相关分子机制。我们发现术前应激后雌性切口痛大鼠术后各时间点PWMT和PWTL较单纯切口痛组大鼠明显降低，其痛行为学可至术后48h。免疫荧光检测显示：PAG内神经元GPR30受体和GABAA-α4、β1、δ受体有所增加；RVM内能神经元5-HT2B亚基较对照组明显增加；术前应激状态可使脊髓内神经元5-HT2B/PKCγ/NR1受体表达增加；PAG内置管微量注射GRP30激动剂（G1）且不给予大鼠强迫游泳仍可增加术后痛觉敏化；大鼠完成强迫游泳后微量注射GRP30拮抗剂（G15）则明显缓解术前应激诱发的术后痛敏。免疫荧光结果与行为学和Western blot分析结果相一致；通过RVM置管和分别微量注射5-HT2B激动剂（BW723C86）及拮抗剂（SB204741）发现，给予RVM区BW723C86可增加雌性大鼠切口痛觉敏化，微量注射SB204741则可抑制应激造成的痛觉过敏。根据之前的研究，分别给予大鼠鞘内注射5-HT2B激动剂和拮抗剂以及PKCγ抑制剂（C37H65N9O13）。结果显示在无术前应激下，鞘内注射BW723C86可诱发切口痛觉过敏；雌性大鼠术前应激造模后鞘内注射SB204741可缓解痛觉过敏，而鞘内注射C37H65N9O13则可抑制术后疼痛，与空白对照组相比无差异。本研究为研究术前应激增加女性术后痛觉过敏的机制提供了新的研究方向。