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新型芳烷酮哌嗪類(lèi)衍生物YX0611-1對(duì)坐骨神經(jīng)慢性壓迫損傷大鼠的鎮(zhèn)痛作用

2011-06-09 02:11:12王玉梅徐祥清劉世成盛雨辰
關(guān)鍵詞:普瑞噴丁加巴

王玉梅,謝 煒,徐祥清,劉世成,盛雨辰

(1.上海醫(yī)藥工業(yè)研究院,上海200040,2.江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司,江蘇 徐州 221007)

神經(jīng)病理性疼痛是指由中樞或外周神經(jīng)系統(tǒng)損傷或疾病引起的疼痛綜合征。其疼痛機(jī)制極其復(fù)雜,治療困難,常規(guī)鎮(zhèn)痛藥物治療無(wú)明顯療效。已有研究表明,脊髓背角N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受體在病理性疼痛的形成中發(fā)揮至關(guān)重要的作用[1],特別是NMDA受體的2B亞基(NR2B)在疼痛的產(chǎn)生及中樞性痛覺(jué)敏化形成中起到重要作用[2]。

因此,針對(duì)NMDA受體多胺位點(diǎn)設(shè)計(jì)合成了芳烷酮哌嗪類(lèi)衍生物新結(jié)構(gòu)化合物,以期尋找新型非阿片類(lèi)鎮(zhèn)痛藥物。前期研究表明[3~5],芳烷酮哌嗪類(lèi)衍生物具有明顯鎮(zhèn)痛活性,其中優(yōu)選活性化合物YX0611-1實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示對(duì)小鼠醋酸扭體實(shí)驗(yàn)?zāi)P?、小鼠熱板?shí)驗(yàn)?zāi)P?、大鼠蜂毒致痛?shí)驗(yàn)?zāi)P图按笫笞巧窠?jīng)分支選擇損傷模型(SNI)4種疼痛模型均有效,表現(xiàn)出了良好的抗急性痛和抗神經(jīng)病理性疼痛的效能。為進(jìn)一步考查YX0611-1對(duì)神經(jīng)病理性疼痛的效果,我們擬構(gòu)建大鼠坐骨神經(jīng)結(jié)扎(chronic constriction injury of the sciatic nerve,CCI)模型,進(jìn)一步驗(yàn)證YX0611-1對(duì)大鼠神經(jīng)病理性疼痛的鎮(zhèn)痛作用,為該化合物的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供依據(jù)和決策參考。

1 材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、儀器、試劑成年SD大鼠,♂,體質(zhì)量140~180 g,由上海西普爾-必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司提供,飼養(yǎng)于正壓凈化通風(fēng)動(dòng)物房?jī)?nèi),室溫(24±1)℃,濕度40% ~70%,人工照明模擬晝夜變化,自由進(jìn)食與飲水。

Electronic von Frey纖毛儀,美國(guó)IITC Life Science Inc公司產(chǎn)品。熱痛刺激儀BME-410A,中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物工程研究所。

加巴噴丁(gabapentin)原料藥,批號(hào):20100301,普瑞巴林(pregabalin)原料藥,批號(hào):20100301,由江蘇恩華藥業(yè)股份有限公司提供,臨用時(shí)用生理鹽水配成相應(yīng)濃度。YX0611-1,由上海醫(yī)藥工業(yè)研究院化學(xué)制藥部提供,批號(hào):20100801,臨用時(shí)用生理鹽水配成相應(yīng)濃度。鹽酸嗎啡(morphine)注射液,東北制藥集團(tuán)公司沈陽(yáng)第一制藥廠生產(chǎn),批號(hào):20100510,批準(zhǔn)文號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字H21022436。水合氯醛,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號(hào):T20100322。

1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組及給藥大鼠隨機(jī)分為7組,分別為假手術(shù)組、模型組、加巴噴丁(100 mg·kg-1)組、鹽酸嗎啡(10 mg·kg-1)組、普瑞巴林(40 mg·kg-1)組以及 YX0611-1 高劑量(160 mg·kg-1)組、中劑量(80 mg·kg-1)組,每組10只。假手術(shù)組僅暴露坐骨神經(jīng)而不進(jìn)行結(jié)扎,其他制備坐骨神經(jīng)結(jié)扎(CCI)模型,各組大鼠手術(shù)前1 d測(cè)定機(jī)械刺激閾值和熱刺激潛伏期,術(shù)后d 7測(cè)定機(jī)械刺激閾值和熱刺激潛伏期以確定是否造模成功。造模成功的大鼠于手術(shù)后d 8灌胃給藥(鹽酸嗎啡組腹腔注射),假手術(shù)組和模型組給予等體積的溶劑(生理鹽水),連續(xù)給藥6 d,每天1次。各組給藥d 1和最后1 d進(jìn)行測(cè)定機(jī)械刺激閾值和熱刺激潛伏期測(cè)定,假手術(shù)組、模型組、普瑞巴林組、YX0611-1高、中劑量組給藥后60 min測(cè)定,加巴噴丁組給藥后120 min測(cè)定,鹽酸嗎啡組給藥后30 min測(cè)定。

1.3坐骨神經(jīng)結(jié)扎模型(CCI)的制備按照Benett等[6]的方法制備CCI模型,大鼠腹腔注射10%水合氯醛(350 mg·kg-1),麻醉后右下肢剪毛、常規(guī)消毒,在股骨外側(cè)切開(kāi)長(zhǎng)約2 cm的縱行切口,切開(kāi)皮膚及皮下組織,順肌紋鈍性分離肌肉,于股骨后找到坐骨神經(jīng)主干,暴露坐骨神經(jīng),游離周?chē)M織,在接近其分叉之前游離出約7 mm的神經(jīng),用4根4-0的手術(shù)線間隔1mm進(jìn)行松結(jié)扎,結(jié)扎線以引起大鼠腿部輕微抽搐、收縮或蹬腿而不影響神經(jīng)外膜的血運(yùn),使神經(jīng)外膜輕度凹陷為度,然后逐層縫合。手術(shù)時(shí)間8~12 min,術(shù)后每只肌注青霉素2次,每次8萬(wàn)單位。

1.4機(jī)械刺激閾值測(cè)量將大鼠置于透明的有機(jī)玻璃箱(22 cm×12 cm×22 cm)中,底為0.5 cm×0.5 cm孔徑的鐵絲網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)前使之適應(yīng)30 min。用Electronic von Frey垂直刺激術(shù)側(cè)后肢足底中部,緩慢施加力度,直到大鼠抬足或舔足,此力度為機(jī)械刺激閾值,測(cè)定4次,為避免或減少前一次刺激對(duì)隨后刺激效應(yīng)造成的影響,同一部位刺激的間隔時(shí)間為3 min,取其平均值。

1.5熱刺激潛伏期測(cè)量將大鼠置于底為3 mm厚玻璃板的有機(jī)玻璃箱(22 cm×12 cm×22 cm)中,使其適應(yīng)30 min后用BME-410A型熱輻射刺激儀照射大鼠足底。照射開(kāi)始至大鼠出現(xiàn)抬腿回避時(shí)間為熱刺激潛伏期。切斷時(shí)間為60 s,以防止組織損傷;測(cè)定4次,為避免或減少前一次刺激對(duì)隨后刺激效應(yīng)造成的影響,同一部位刺激的間隔時(shí)間為3 min,取其平均值。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理數(shù)據(jù)以±s表示,組間比較采用單因素方差分析,組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1大鼠機(jī)械刺激閾值和熱刺激潛伏期基礎(chǔ)值及d 7測(cè)定值結(jié)果表明,與基礎(chǔ)值相比,假手術(shù)組d 7時(shí)機(jī)械閾值和熱刺激潛伏期都沒(méi)有明顯變化;各組造模大鼠d 7時(shí)機(jī)械刺激閾值和熱刺激潛伏期明顯降低(P<0.05)。結(jié)果見(jiàn)Tab 1、2。

2.2YX0611-1對(duì)CCI模型大鼠機(jī)械刺激閾值和熱刺激潛伏期的影響在實(shí)驗(yàn)的d 8和d 13的上午給藥后分別測(cè)定各組大鼠的機(jī)械刺激閾值和熱刺激潛伏期,與模型組相比,YX0611-1單次給藥160和80 mg·kg-1均能明顯提高大鼠的機(jī)械刺激閾值和熱刺激潛伏期(P<0.05),化合物YX0611-1的160 mg·kg-1組多次給藥能明顯提高大鼠的機(jī)械刺激閾值和熱刺激潛伏期(P<0.05),化合物YX0611-1的80 mg·kg-1組多次給藥均能明顯提高大鼠的熱刺激潛伏期(P<0.05),說(shuō)明該化合物在該劑量下具有較好的鎮(zhèn)痛作用。結(jié)果見(jiàn)Tab 3,4。

Tab 1 The paw withdrawal mechanical threshold of the baseline and measured value of the seventh day(±s)

Tab 1 The paw withdrawal mechanical threshold of the baseline and measured value of the seventh day(±s)

**P<0.01 vs baseline value;##P<0.01 vs sham

Group Dose/mg·kg-1 Withdrawal mechanical threshold/g Baseline value d 7 value Sham - 59.8 ±6.9 57.6 ±10.0 Model - 60.1 ±8.9 42.7 ±6.6**##YX0611-1 160 60.2 ±8.5 41.9 ±9.3**##80 56.5 ±8.9 35.7 ±4.4**##Morphine 10 63.8 ±6.8 37.8 ±6.9**##Gabapentin 100 65.2 ±9.6 35.5 ±5.1**##Pregabalin 40 63.4 ±7.3 35.3 ±5.6**##

Tab 2 The Paw withdrawal thermal latency of the baseline and measured value of the seventh day(±s)

Tab 2 The Paw withdrawal thermal latency of the baseline and measured value of the seventh day(±s)

*P<0.05,**P<0.01 vs baseline value;#P<0.05,##P <0.01 vs sham

Group Dose/mg·kg-1 withdrawal thermal latency/s Baseline value d 7 value Sham - 12.8 ±5.5 13.2 ±6.5 Model - 11.2 ±3.6 7.2 ±2.8*#YX0611-1 160 10.4 ±3.6 5.7 ±2.3**##80 13.3 ±5.7 5.7 ±1.9**##Morphine 10 10.0 ±3.7 6.0 ±2.4*##Gabapentin 100 9.9 ±4.7 7.2 ±3.5*#Pregabalin 40 13.5 ±6.3 5.2 ±1.4**##

3 討論

Tab 3 Effect of of YX0611-1 on the paw withdrawal mechanical threshold of CCI rats(±s)

Tab 3 Effect of of YX0611-1 on the paw withdrawal mechanical threshold of CCI rats(±s)

*P <0.05,**P <0.01 vs model

Group Dose/mg·kg-1 Withdrawal mechanical threshold/g d 8 d 13 Sham - 58.9 ±12.2 63.9 ±8.8 Model - 36.4 ±6.1 37.9 ±5.0 YX0611-1 160 48.5 ±12.3* 48.5 ±11.7**80 42.8 ±3.0** 38.4 ±6.2 Morphine 10 50.4 ±8.0** 49.4 ±8.9**Gabapentin 100 44.6 ±4.1** 43.7 ±6.2*Pregabalin 40 45.1 ±7.1** 47.5 ±8.2*

中樞神經(jīng)系統(tǒng)最重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)(excite mental amino acid,EAAs)是谷氨酸,谷氨酸及其受體參與脊髓水平傷害性信息的傳遞和整合。N-甲基-D-天冬氨酸受體(NMDAR,NR)是谷氨酸受體的一種類(lèi)型,屬于離子型受體。該受體由NR1、NR2AD及NR3A-B 7種亞單位組成[7],谷氨酸的結(jié)合位點(diǎn)由NR2B組成[8],脊髓背角神經(jīng)元NR的激活在疼痛的中樞致敏過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[9],NMDA受體在痛敏中激活的信號(hào)傳導(dǎo)通路包括對(duì)蛋白激酶C(PKC)的激活,對(duì)NO-cGMP通路的激活以及脊髓錳過(guò)氧化物歧化酶的硝化失活[10]等。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)NR2B是NR參與疼痛產(chǎn)生的調(diào)節(jié)亞基[11],NR2B受體與疼痛的傳導(dǎo)密切相關(guān)[12]。NR2B在疼痛的產(chǎn)生及中樞性痛覺(jué)敏化形成中起到重要作用[13],NR2B高表達(dá)提示疼痛程度加強(qiáng)。腦室內(nèi)注射N(xiāo)R2B拮抗劑明顯減輕福爾馬林引起的大鼠疼痛[14]。

Tab 4 Effect of of YX0611-1 on the paw withdrawal thermal latency of CCI rats(±s)

Tab 4 Effect of of YX0611-1 on the paw withdrawal thermal latency of CCI rats(±s)

*P <0.05,**P <0.01 vs model

Group Dose/mg·kg-1 Withdrawal thermal latency/s d 8 d 13 Sham - 11.7 ±4.3 12.2 ±5.44 Model - 7.3 ±3.0 6.1 ±2.0 YX0611-1 160 10.4 ±2.7* 9.3 ±3.7*80 12.5 ±6.5* 9.4 ±3.5*Morphine 10 15.7 ±7.0** 17.1 ±6.9**Gabapentin 100 10.9 ±3.0* 11.2 ±6.7*Pregabalin 40 12.2 ±4.7* 10.8 ±5.9*

CCI模型是研究神經(jīng)病理性疼痛的經(jīng)典模型,其疼痛特征和臨床上神經(jīng)病理性疼痛頗為相似,常用來(lái)研究神經(jīng)病理性疼痛[15]。本實(shí)驗(yàn)采用CCI模型,結(jié)果顯示,陽(yáng)性藥物對(duì)照組(嗎啡組、加巴噴丁組、普瑞巴林組)單次和多次給藥能明顯提高大鼠機(jī)械刺激閾值,延長(zhǎng)大鼠熱刺激潛伏期(P<0.05),表明陽(yáng)性藥物嗎啡、加巴噴丁、普瑞巴林對(duì)CCI模型有鎮(zhèn)痛作用,也表明 CCI模型是成功建立的;YX0611-1 160 mg·kg-1組和 80 mg·kg-1組單次給藥均能明顯提高大鼠的機(jī)械刺激閾值,延長(zhǎng)大鼠熱刺激潛伏期(P<0.05);YX0611-1 160 mg·kg-1組多次給藥能明顯提高大鼠機(jī)械刺激閾值,延長(zhǎng)大鼠熱刺激潛伏期(P<0.05);YX0611-1 80 mg·kg-1組多次給藥能明顯提高大鼠的熱刺激潛伏期(P<0.05),以上結(jié)果進(jìn)一步證明了YX0611-1對(duì)神經(jīng)病理性疼痛有較好的鎮(zhèn)痛作用,與藥物嗎啡、加巴噴丁、普瑞巴林鎮(zhèn)痛效果相當(dāng)。80 mg·kg-1組多次給藥提高大鼠的機(jī)械刺激閾值,但差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其原因不清楚,可能有藥物耐受性,需要在以后實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步研究,同時(shí)可加設(shè)40 mg·kg-1劑量組。

化合物YX0611-1對(duì)神經(jīng)病理性疼痛有較強(qiáng)的鎮(zhèn)痛作用,其作用機(jī)制可能是通過(guò)以下途徑抑制NR2B的表達(dá):①抑制NMDA受體的激活;② 特異性地阻斷NR2B受體;③抑制蛋白激酶 C的激活;④抑制NO-cGMP通路的激活;⑤ 抑制蛋白酪氨酸激酶和酪氨酸磷酸酶的激活等等,其具體鎮(zhèn)痛機(jī)制還需要進(jìn)一步的深入研究。

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