朱 惠，朱 蓉，鄧肇達(dá)，封昱辰，沈海麗

(蘭州大學(xué)第二醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，蘭州 730000)

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·論著·

離子型谷氨酸受體拮抗劑MK-801和NBQX對膠原誘導(dǎo)型關(guān)節(jié)炎大鼠的鎮(zhèn)痛作用

朱 惠*，朱 蓉*，鄧肇達(dá)，封昱辰，沈海麗△

(蘭州大學(xué)第二醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，蘭州 730000)

目的：在大鼠膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎( collagen-induced arthritis，CIA )模型中，使用不同離子型谷氨酸受體拮抗劑，即N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-asparticacid，NMDA)受體拮抗劑MK-801及非NMDA受體拮抗劑NBQX，通過阻斷谷氨酸與相應(yīng)受體結(jié)合而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用，進(jìn)而研究兩種拮抗劑在鎮(zhèn)痛作用方面對大鼠行為的影響，以及對分子生物學(xué)指標(biāo)產(chǎn)生的影響，即應(yīng)用上述拮抗劑后大鼠血清及組織液中環(huán)氧化酶-2(cyclooxygenase-2，COX-2)和Janus激酶-3(Janus-activated kinase，Jak3)等表達(dá)的變化。方法： 建立大鼠CIA模型，通過體內(nèi)研究，向大鼠關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射不同離子型谷氨酸受體拮抗劑MK-801和NBQX，觀察CIA大鼠行為和分子生物學(xué)指標(biāo)的改變。行為評估內(nèi)容包括大鼠的觸痛及關(guān)節(jié)腫脹情況，觸痛情況使用機(jī)械性縮足閾值(paw-withdrawal threshold，PWT)來評價，同時使用排水法測足容積來評估腫脹情況。分子生物學(xué)指標(biāo)相關(guān)研究即由大鼠心臟采血，并取組織勻漿液，檢測血清及組織液中在拮抗劑使用后COX-2和Jak3等表達(dá)的變化。結(jié)果： MK-801和 NBQX在單獨(dú)或聯(lián)合使用時均能表現(xiàn)出鎮(zhèn)痛作用(P<0.01)， 且鎮(zhèn)痛作用持續(xù)時間均大于24 h，兩種拮抗劑均在注射后4 h達(dá)到鎮(zhèn)痛作用的峰值，且NBQX比MK-801鎮(zhèn)痛作用更強(qiáng)(P<0.05)；MK-801和 NBQX在單獨(dú)及聯(lián)合使用時，均不能改變CIA大鼠的足跖腫脹(P>0.05)；MK-801可降低CIA大鼠COX-2的表達(dá)(P<0.01)，NBQX則未見此作用(P>0.05)；MK-801和NBQX對CIA大鼠的Jak3表達(dá)增高均未見產(chǎn)生影響(P>0.05)。結(jié)論： MK-801及NBQX均可產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用，且NBQX比MK-801表現(xiàn)更強(qiáng)，但兩者對腫脹均未見效果；NMDA受體與COX-2炎癥通路有一定的交叉作用，而對于Jak3尚不能發(fā)現(xiàn)其與離子型谷氨酸信號通路存在交叉作用。

關(guān)節(jié)炎，類風(fēng)濕；谷氨酸；受體；炎癥；疼痛

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種病因未知的以對稱性多關(guān)節(jié)炎為特征的慢性炎性疾病，目前針對RA發(fā)病機(jī)制的研究主要集中在各種炎癥因子，如腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白介素17(interleukin-17，IL-17)、白介素6(interleukin-6，IL-6)等，以及針對此類因子的前沿生物靶向治療，并已在臨床上取得了較好的療效[1-2]，但臨床中仍有部分患者對經(jīng)典藥物及生物制劑應(yīng)答不佳，還有部分患者全身炎癥指標(biāo)經(jīng)過治療后降至正常，但仍有個別關(guān)節(jié)腫痛明顯，而目前應(yīng)用于臨床的關(guān)節(jié)局部治療主要集中在激素及生物制劑的局部注射，除此之外尚未見其他有效方法[3]，因此探尋針對RA發(fā)病機(jī)制和治療新靶點(diǎn)的研究就顯得尤為重要。近年來發(fā)現(xiàn)谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重要神經(jīng)遞質(zhì)，其受體在外周組織(如滑膜、骨、軟骨等)中都有表達(dá)；滑液中谷氨酸濃度升高，其受體活化與細(xì)胞因子釋放、痛覺傳導(dǎo)、骨吸收有關(guān)；而谷氨酸受體拮抗劑能減輕關(guān)節(jié)腫脹程度和痛覺傳導(dǎo)[4-5]，故推測谷氨酸可能參與了RA的發(fā)病進(jìn)程。因此，本研究以谷氨酸受體為研究對象，通過給予谷氨酸受體拮抗劑，阻斷大鼠膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎(collagen-induced arthritis，CIA)模型中谷氨酸及其與受體結(jié)合的通路，以減少相關(guān)炎癥介質(zhì)的釋放，從而阻止炎癥反應(yīng)過程，進(jìn)而觀察拮抗劑對大鼠關(guān)節(jié)炎所致疼痛及腫脹的影響，以及對相關(guān)炎癥因子表達(dá)的作用，探討谷氨酸信號在RA的作用機(jī)制，以期豐富和完善RA發(fā)生和發(fā)展的理論，并為臨床上尋找治療RA的新靶點(diǎn)及局部治療提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動物與試劑

1.1.1 實驗動物 無特定病原體(specific pathogen free，SPF)級雄性Wistar大鼠138只，5～6周齡，體重220～320 g，購自甘肅省中醫(yī)學(xué)院實驗動物中心；實驗動物飼養(yǎng)于12 h光亮與12 h黑暗交替的環(huán)境中，在造模前至少飼養(yǎng)3 d以保證大鼠適應(yīng)環(huán)境，所有大鼠均自由進(jìn)食水，墊料按需定期更換，實驗過程中努力減少實驗大鼠所受痛苦和實驗動物的使用數(shù)量。

1.1.2 試劑 牛Ⅱ型膠原、完全弗氏佐劑和非N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-asparticacid, NMDA)受體拮抗劑NBQX購自美國Sigma公司，NMDA受體拮抗劑MK-801購自美國Selleck公司，環(huán)氧化酶-2(cyclooxygenasez-2, COX-2)、Janus激酶-3(Janus-activated kinase, Jak3)ELISA試劑盒購自上海豐翔生物科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 CIA模型造模方法 按文獻(xiàn)[6]方法，將牛Ⅱ型膠原與等體積完全弗氏佐劑充分乳化，在無菌條件下自大鼠尾根1.5～2.0 cm處皮內(nèi)注射0.2 mL，此為初次免疫，二次免疫以相同方法注射0.1 mL，兩次免疫間相隔1周(圖1)。

A, blank control group; B, collagen-induced arthritis.

圖1 動物模型

Figure1 Animal models

1.2.2 動物分組 實驗共分為空白對照組、CIA組、CIA+MK-801組、CIA+NBQX組、CIA+MK-801+NBQX組和8.7%二甲基亞砜(dimethyl sulfo-xide，DMSO)+CIA組(即溶媒組：選取DMSO終濃度較高值作為該組的DMSO濃度)共6組，每組6只。COX-2為誘導(dǎo)型表達(dá)，在空白組不表達(dá)，故檢測COX-2濃度時不設(shè)空白組。

1.2.3 各指標(biāo)評估時間 (1)觸痛評估時間：記錄給藥前(base line，BL)關(guān)節(jié)的觸痛情況，并在給藥后4、6、8、10、24、72 h分別評估觸痛情況；(2)腫脹評估時間：記錄給藥前關(guān)節(jié)腫脹情況，并在給藥后4、10、24、72 h分別評估腫脹情況；(3)血清及組織液 COX-2、Jak3濃度檢測時間：給藥前和給藥后4、24、72 h。

1.2.4 關(guān)節(jié)觸痛檢測方法 使用Von-Frey纖維絲測量大鼠的機(jī)械性縮足閾值(paw-withdrawal thre-shold，PWT)[7]，準(zhǔn)確記錄每次測量的結(jié)果，測量結(jié)束后查表，根據(jù)Xf和K值算出50%縮足閾值，即為PWT。

1.2.5 關(guān)節(jié)腫脹檢測方法 使用排水法將大鼠足跖部插入灌滿水的特制量筒(北京碩林苑科技有限公司)，使水面與足跖部標(biāo)記處持平，測量排出水的體積，即為所測大鼠的關(guān)節(jié)腫脹體積，重復(fù)3 次，計算其平均值。

1.2.6 取材方法 心臟取血清方法：對大鼠進(jìn)行麻醉后消毒并剪開大鼠胸腔，暴露心臟，剪開大鼠的右心耳，用采血管收集血液2～3 mL后置于離心機(jī)內(nèi)2 500～3 000 r/min離心10 min，離心后取上清液置于-20 ℃冰箱保存。組織液獲得方法：對大鼠膝關(guān)節(jié)及以下組織用生理鹽水清洗干凈并擦干，之后剪下該部分組織，放入凍存管中置于-80 ℃冰箱冷凍，后對組織進(jìn)行研磨、勻漿，將勻漿液2 500 r/min離心20 min，離心后取上清液置于-80℃冰箱保存。

1.2.7 血清及組織液 COX-2、Jak3濃度檢測方法 采用ELISA法檢測上述指標(biāo)，操作步驟嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

實驗數(shù)據(jù)采用SigmaStat 3.5及SigmaPlot 12.0(Systat Software Inc.，美國)軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，所有計量資料均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用雙因素方差分析對各組之間的差異進(jìn)行比較分析，采用相關(guān)性檢驗統(tǒng)計分析谷氨酸濃度與相應(yīng)指標(biāo)之間的關(guān)系，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 阻斷NMDA和/或非NMDA受體對CIA模型大鼠 PWT的影響

CIA組與空白對照組相比PWT顯著降低，即疼痛明顯(P<0.01)， 單獨(dú)或聯(lián)合使用兩種拮抗劑后，與CIA組相比較PWT均明顯恢復(fù)，即鎮(zhèn)痛作用明顯(P<0.01)，至拮抗劑注射后4 h可達(dá)PWT恢復(fù)峰值，且持續(xù)至少24 h，即鎮(zhèn)痛作用大于1 d。單獨(dú)使用NBQX和聯(lián)合使用兩種拮抗劑的鎮(zhèn)痛作用均優(yōu)于單獨(dú)使用MK-801組(P<0.05)，且在4和6 h兩個時間點(diǎn)，聯(lián)合使用兩種拮抗劑鎮(zhèn)痛作用明顯優(yōu)于單獨(dú)使用MK-801組(P<0.01)，除此之外，在最初的9 h，兩種拮抗劑聯(lián)合使用有更好的鎮(zhèn)痛作用，9 h后則聯(lián)合與單獨(dú)使用NBQX差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，圖2)。

s. * P<0.01，indicated that the group had a statistically significant difference in time between these points compared with the blank control group； # P<0.01，indicated that the group at these time points had a statistically significant difference between the control group and CIA； @ P<0.01，indicated that the group had a statistically significant difference in time between these points compared with the MK-801 group； & P<0.05，indicated that the group hadstatistically difference in time between these points compared with MK-801 group, n=6. BL, base line.

2.2 阻斷NMDA和/或非NMDA受體對CIA模型所致關(guān)節(jié)腫脹的影響

CIA組、單獨(dú)或聯(lián)合使用兩種拮抗劑組足跖腫脹程度與空白對照組相比差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，即腫脹明顯(P<0.01)；而向大鼠膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射不同拮抗劑后，與CIA組相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，圖3)，表明單獨(dú)或聯(lián)合使用這兩種拮抗劑均不能改變CIA所致的足跖腫脹。

2.3NMDA受體拮抗劑MK-801及非NMDA受體拮抗劑NBQX對CIA模型大鼠COX-2表達(dá)的影響

兩拮抗劑聯(lián)合使用，在時間點(diǎn)24和72h血清COX-2表達(dá)與CIA組相比明顯降低(P<0.01)；對于單獨(dú)使用拮抗劑MK-801組，在時間點(diǎn)72h其血清COX-2表達(dá)與CIA組相比明顯降低(P<0.01),而單獨(dú)注射拮抗劑NBQX組其血清COX-2表達(dá)與CIA組差異則無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，圖4)，表明NMDA受體拮抗劑MK-801可降低CIA模型大鼠COX-2表達(dá)。

n. *P<0.01，indicated that the group had a statistically significant dif-ference in time between these points compared with the blank control group, n=6. BL, base line.

2.4NMDA受體拮抗劑MK-801及非NMDA受體拮抗劑NBQX對CIA模型大鼠Jak3表達(dá)的影響

與空白對照組相比，CIA組及各拮抗劑組血清Jak3的表達(dá)均增高(P<0.05)， 在BL和4 h兩個時間點(diǎn)表達(dá)更是顯著增高(P<0.01)。單獨(dú)或聯(lián)合使用兩種拮抗劑的各組，其Jak3的表達(dá)與CIA組相比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，圖5)，表明無論是單獨(dú)還是聯(lián)合使用兩種拮抗劑，對于CIA所致的表達(dá)增高可能均不產(chǎn)生作用。

3 討論

RA是由于免疫應(yīng)答異常引起的以炎癥及關(guān)節(jié)破壞為特征的疾病，其病理改變?yōu)榛ぱ准把荇栊纬?，從而引起滑膜?xì)胞的增生和侵蝕，進(jìn)而導(dǎo)致骨和軟骨的破壞。近年來針對其病因及發(fā)病機(jī)制的研究很多，認(rèn)為其與細(xì)胞免疫功能紊亂、T細(xì)胞異?；罨约癟細(xì)胞亞群失衡等因素有關(guān)[8]。關(guān)節(jié)炎常以疼痛的形式引起患者的主觀不適，且這種疼痛具有自發(fā)及痛覺過敏的特征，即輕微觸壓和關(guān)節(jié)活動即可引起疼痛。谷氨酸作為重要的神經(jīng)遞質(zhì)參與炎癥及疼痛的發(fā)生，外源性給予或由傷害感受器釋放的谷氨酸可使動物產(chǎn)生疼痛行為并能使人產(chǎn)生疼痛反應(yīng)，而由其誘導(dǎo)出現(xiàn)的痛覺過敏現(xiàn)象可被NMDA受體拮抗劑阻止[9]。近來解剖、生理及行為學(xué)上的證據(jù)表明外周谷氨酸及其受體在炎癥外周敏化的發(fā)展和維持上起重要作用[10]。NMDA和非NMDA受體已被證實存在于初級傳入纖維，并且其數(shù)量在炎癥介導(dǎo)后增加[11]，亦有文獻(xiàn)報道，RA患者關(guān)節(jié)滑液中谷氨酸濃度升高且在滑膜成纖維細(xì)胞上有谷氨酸受體及其轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)，此外,谷氨酸濃度升高加重了RA患者的骨破壞[12]，因此谷氨酸及其受體可能與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的發(fā)病有關(guān)。

s. * P<0.01，indicated that the group had a statistically significant difference in time between these points compared with the blank control group；# P<0.05，indicated that the group had a statistically difference in time between these points compared with the blank control group, n=6. BL, base line.

有研究報道[13]，于關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射非NMDA受體拮抗劑NBQX，可阻止抗原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎( antigen induced arthritis，AIA )鼠的疼痛及相關(guān)的病理改變。本研究單獨(dú)使用NMDA受體拮抗劑MK-801、非NMDA受體拮抗劑NBQX，以及聯(lián)合使用這兩種拮抗劑均能表現(xiàn)出很好的恢復(fù)PWT，即有良好的鎮(zhèn)痛作用，鎮(zhèn)痛作用持續(xù)時間均大于24 h，且NBQX比MK-801在鎮(zhèn)痛作用方面表現(xiàn)更優(yōu)，提示當(dāng)使用拮抗劑完全阻斷離子型谷氨酸受體的作用后，即可減輕關(guān)節(jié)炎大鼠的疼痛，且阻斷非NMDA受體可能會起到更好的鎮(zhèn)痛作用，說明非NMDA受體拮抗劑的鎮(zhèn)痛作用優(yōu)于NMDA受體拮抗劑。拮抗劑MK-801、NBQX單獨(dú)或者是聯(lián)合使用均不能改變CIA大鼠的足跖腫脹，即這兩種拮抗劑對關(guān)節(jié)炎所致腫脹均可能不產(chǎn)生影響，這尚需要后續(xù)通過進(jìn)行按療程規(guī)律注射并延長觀察周期的相關(guān)實驗來進(jìn)一步探討。

RA中重要的炎癥介質(zhì)包括細(xì)胞因子IL-1、IL-6和TNF-α等，在RA活動期，滑膜組織及滑液中的IL-6增加[14]，非NMDA受體活化后可增加IL-6的釋放，從而引起關(guān)節(jié)疼痛，若給予非NMDA受體拮抗劑NBQX即可降低滑膜成纖維細(xì)胞IL-6的表達(dá)[15]。本研究為了探討谷氨酸能信號與相關(guān)炎癥因子通路的作用，檢測了CIA大鼠及各拮抗劑組大鼠血清及組織液中COX-2和Jak3的濃度，大鼠血清中COX-2和Jak3的濃度均較低，以至于難以檢出，而組織液中COX-2和Jak3濃度是升高的。給予NMDA受體拮抗劑MK-801可使CIA大鼠COX-2表達(dá)降低，而單獨(dú)注射非NMDA受體拮抗劑NBQX組與CIA組差異無統(tǒng)計學(xué)意義，表明NBQX對COX-2的表達(dá)可能不產(chǎn)生作用；盡管拮抗劑NBQX無降低COX-2表達(dá)的作用，但其是否具有促進(jìn)MK-801降低COX-2表達(dá)的作用，則需通過進(jìn)一步的實驗加以探究。因此，由以上分析得出，NMDA受體與COX-2炎癥通路具有一定的交叉作用，這可能也是阻斷CIA大鼠谷氨酸受體可減輕大鼠關(guān)節(jié)疼痛閾值的機(jī)制之一。有研究報道[16]，NMDA受體拮抗劑MK-801可減輕軟骨細(xì)胞的增生并能抑制IL-1的釋放，從而使由后者誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞所產(chǎn)生的COX-2、IL-6和基質(zhì)金屬蛋白酶-3減少，這為進(jìn)一步探討其作用于通路上的位點(diǎn)奠定了初步的基礎(chǔ)，從而能更好地研究類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎及其疼痛發(fā)生發(fā)展的機(jī)制。另外，本研究也發(fā)現(xiàn)無論是單獨(dú)還是聯(lián)合使用此兩種拮抗劑，對于CIA所致的Jak3表達(dá)增高均不產(chǎn)生作用，提示Jak3與谷氨酸信號通路可能無交叉作用，該種情況也可能與樣本量較小、觀察周期短以及沒有進(jìn)行連續(xù)注射等因素相關(guān)，而這些都有待于今后的進(jìn)一步驗證。

綜上所述，谷氨酸能信號參與了CIA大鼠關(guān)節(jié)炎癥，在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎炎性疼痛的發(fā)生發(fā)展，以及與其他炎癥因子通路交互作用等方面都具有重要作用。針對不同拮抗劑作用的強(qiáng)弱或者說是拮抗劑發(fā)揮作用的側(cè)重點(diǎn)不同，這一結(jié)論將促使今后在炎癥因子之外發(fā)現(xiàn)新的能減輕關(guān)節(jié)疼痛、抑制關(guān)節(jié)腫脹的信號通路，而這些都將為臨床上尋找到治療RA的新靶點(diǎn)，從而為盡快實現(xiàn)使用精確高效的關(guān)節(jié)腔內(nèi)局部注射的方法治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎這一思路提供理論依據(jù)。

[1]Klareskog L, Catrina AI, Paget S. Rheumatoid arthritis[J] . Lancet, 2009, 373(9664): 659-672.

[2]MdYusof MY, Emery P. Targeting interleukin-6 in rheumatoid arthritis[J]. Drugs, 2013, 73(4): 341-356.

[3]McNearney T, Speegle D, Lawand N, et al. Excitatory amino acid profiles of synovial fluid from patients with arthritis[J]. J Rheumatol, 2000, 27(3): 739-745.

[4]Lawand NB, McNearney T, Westlund KN. Amino acid release into the knee joint: key role in nociception and inflammation[J]. Pain, 2000, 86(1/2): 69-74.

[5]McNearney T, Baethge BA, Cao S, et al. Excitatory amino acids，TNF-α, and chemokine levels in synovial fluids of patients with active arthropathies[J]. Clin Exp Immunol, 2004, 137(3): 621-627.

[6]Brand DD, Latham KA, Rosloniec EF. Collagen-induced arthritis[J]. Nat Protoc, 2007, 2(5): 1269-1275.

[7]Chaplan SR, Bach FW, Pogrel JW, et al. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw[J]. J Neurosci Methods, 1994, 53(1): 55-63.

[8]楊金娜, 劉曉光, 李覃, 等. Th17/Treg平衡在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中作用的研究進(jìn)展[J]. 中國藥理學(xué)通報, 2013, 29(8): 1045-1048.

[9]Miller KE, Hoffman EM, Sutharshan M, et al. Glutamate pharmacology and metabolism in peripheral primary afferents：physiological and pathophysiological mechanisms [J] . Pharmacol Ther, 2011, 130(3): 283-309.

[10]Wang J, Geng B, Shen HL, et al. Amino acid transport system A is involved in inflammatory nociception in rats [J]. Brain Res, 2012, 1449(4): 38-45.

[11]Lam FF, Ng ES. Substance P and glutamate receptor antagonists improve the anti-arthritic actions of dexamethasone in rats [J]. Br J Pharmacol, 2010, 159(4): 958-969.

[12]Cowan RW, Seidlitz EP, Singh G. Glutamate signaling in healthy and diseased bone [J]. Front Endocrinol, 2012, 3(7): e89.

[13]Bonnet CS, Williams AS, Gilbert SJ, et al. AMPA/kainate glutamate receptors contribute to inflammation，degeneration and pain related behaviour in inflammatory stages of arthritis [J]. Ann Rheum Dis, 2015, 74(1): 242-251.

[14]Mccarthy DJ, Alexander R, Smith MA, et al. Glutamate-based depression GBD [J]. Med Hypotheses, 2012, 78(5): 675-681.

[15]Flood S, Parri R, Williams A, et al. Modulation of interleukin-6 and matrix metalloproteinase 2 expression in human fibroblast-like synoviocytes by functional ionotropic glutamate receptors [J] . Arthritis Rheum, 2007, 56(8): 2523-2534.

[16]Piepoli T, Mennuni L, Zerbi S, et al. Glutamate signaling in chondrocytes and the potential involvement of NMDA receptors in cell proliferation and inflammatory gene expression [J]. Osteoarthr Cartilage, 2009, 17(8): 1076-1083.

(2016-02-16收稿)

(本文編輯：王 蕾)

Analgesic effects of ionotropic glutamate receptor antagonists MK-801 and NBQX on collagen-induced arthritis rats

ZHU Hui*, ZHU Rong*, DENG Zhao-da, FENG Yu-chen, SHEN Hai-li△

(Department of Rheumatology, Lanzhou University Second Hospital, Lanzhou 730000, China)

Objective： The ionotropic glutamate receptorantagonists include two types： MK-801， anta-gonist of N-methyl-D-asparticacid (NMDA) receptor, and NBQX, antagonist of non-NMDA receptor.The above-mentioned ionotropic antagonists can block the glutamate and its corresponding receptor binding to produce analgesic effect. The objective of this research was to study two antagonists in analgesic effect on rat behavior，as well as to investigate the down-regulation and up-regulation of cyclooxygenase-2 (COX-2) and Janus-activated kinase (Jak3) in collagen-induced arthritis (CIA) rat serum and tissue fluid after the application of these antagonists, that is, the effect on molecular biology. Methods： This study used the ionotropic glutamate receptors as the target and established CIA rat model. Vivo studies were used to observe changes in behavior and molecular biology of the CIA rat.Behavioral assessment includedmechanical allodynia and joint swelling in the CIA rat，where themechanical allodynia was measured using the paw-withdrawal threshold (PWT) with VonFrey filaments according to the “Up-Down” method，and the drainage volume was used to assess joint swelling. Then the blood samples taken from the heart of the rat and the tissue homogenate were collected to detect the down-regulation and up-regulation of COX-2 and Jak3 in the serum and tissue fluid after the antagonists wereused. Results： Using MK-801, NBQX alone or using the combination of these two antagonists，these three methods all could alleviate pain(P<0.01).The analgesic effect lasted more than 24 h.Both antagonists reached the peak of analgesia at the end of 4 hours post-injection.NBQX had stronger analgesic effect than MK-801 (P<0.05).Whether alone or combined use of these two antagonists，could not change the CIA rats’ swelling of the joint (P>0.05). MK -801 could decrease the expression of COX-2 (P<0.01).At the same time, NBQX did not have this effect (P>0.05). Using MK-801, NBQX alone or combination of these two antagonists could not affect the increased expression of Jak3 caused by the CIA (P>0.05). Conclusion: MK-801 and NBQX could both alleviate pain, NBQX was much better than MK-801. Neither MK-801 nor NBQX had the effect on the swelling of the joint. NMDA receptor and COX-2 inflammatory pathways had certain interactions. For Jak3, it could not be found to have cross-function with ionotropic glutamate signaling pathways by this experiment.

Arthritis, rheumatoid; Glutamic acid; Receptor; Inflammation; Pain

甘肅省科技支撐計劃基金(144FKCA060)及甘肅省衛(wèi)生行業(yè)科研計劃管理項目(GWGL2014-50)資助Supported by Gansu Pro-vince Science and Technology Support Plan Fund (144FKCA060) and Health Industry in Gansu Province Scientific Research Plan Management Program (GWGL2014-50)

時間：2016-11-25 16：27：10

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.4691.R.20161125.1627.010.html

R593

A

1671-167X(2016)06-0977-05

10.3969/j.issn.1671-167X.2016.06.010

△ Corresponding author’s e-mail， shl523194@sohu.com

* These authors contributed to this work equally