內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)參與乙醇誘導(dǎo)疼痛易化現(xiàn)象的機(jī)制研究.pdf

1、長久以來，人們已經(jīng)明確在社交和實(shí)驗(yàn)狀況下攝入乙醇能夠?qū)η榫w狀態(tài)、社交認(rèn)知以及軀體感覺產(chǎn)生影響。急性攝入乙醇和鼻飼給予催產(chǎn)素能夠?qū)η榫w、社交認(rèn)知和行為表現(xiàn)產(chǎn)生相同的效應(yīng)，這一過程主要是通過作用于人腦內(nèi)部邊緣系統(tǒng)和前額葉皮質(zhì)，產(chǎn)生對基于共情的利他行為的增強(qiáng)效應(yīng)（這些行為包括幫助動機(jī)、信任、慷慨以及品德高尚等）。近年來隨著腦影像技術(shù)的發(fā)展，一些人腦影像學(xué)研究顯示酒精依賴的產(chǎn)生和慢性疼痛過程可能也分享共同的機(jī)制，該機(jī)制涉及到對杏仁核與內(nèi)側(cè)前額葉

2、皮質(zhì)之間的相互作用的調(diào)節(jié)。內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)(mPFC)由邊緣前皮質(zhì)（PrLC）、邊緣下皮質(zhì)（ILC）和前扣帶回（ACC）三個亞區(qū)組成，在疼痛信息的調(diào)控和整合中發(fā)揮重要作用。近期，我們實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)mPFC參與調(diào)節(jié)同籠大鼠之間的疼痛共情現(xiàn)象，即一只大鼠與處于疼痛狀態(tài)的同籠大鼠社交30分鐘后，其機(jī)械性痛敏感性和脊髓傷害性反應(yīng)均顯著增強(qiáng)。以上結(jié)果表明mPFC是大腦中能夠從認(rèn)知和情緒層面參與調(diào)節(jié)疼痛感受的關(guān)鍵腦區(qū)之一。至于乙醇在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用效

3、應(yīng)，一些體外電生理實(shí)驗(yàn)顯示乙醇能夠促進(jìn)GABA、多巴胺、血清素以及內(nèi)源性阿片等遞質(zhì)的釋放，抑制谷氨酸遞質(zhì)活性，從而使得個體的行為表現(xiàn)發(fā)生改變。乙醇能夠作用于GABA能遞質(zhì)系統(tǒng)增強(qiáng)GABA的釋放，從而產(chǎn)生抗焦慮、鎮(zhèn)靜催眠、認(rèn)知障礙以及運(yùn)動失調(diào)等效應(yīng)。然而，乙醇對疼痛感受的影響卻充滿爭議。一方面，全身系統(tǒng)性給予乙醇后能夠產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)，另一方面經(jīng)相同途徑給予乙醇或腦室微量注射乙醇也能導(dǎo)致痛覺過敏現(xiàn)象的出現(xiàn)。人體和動物實(shí)驗(yàn)分別證明急性攝入酒精后

4、能夠顯著增加前額葉皮質(zhì)血流量和c-Fos蛋白的免疫陽性反應(yīng)。此外，系統(tǒng)性給予乙醇所產(chǎn)生的行為學(xué)效應(yīng)在mPFC的正常功能遭到干擾破壞時被顯著逆轉(zhuǎn)。然而，乙醇在mPFC的直接作用效應(yīng)還不清楚。鑒于以上背景，本實(shí)驗(yàn)擬采用特定腦區(qū)微量注射給藥的手段來研究乙醇在mPFC的直接作用效應(yīng)。
　　主要研究結(jié)果如下：
　　結(jié)果一：內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)微量注射乙醇對痛敏感性的影響
　　相對于對照組（人工腦脊液，artificial cerebr

5、ospinal fluid，ACSF），雙側(cè)邊緣前皮質(zhì)和邊緣下皮質(zhì)微量注射乙醇（ethanol，20 mM，總體積0.5μl）均能夠顯著降低正常大鼠雙側(cè)后足的機(jī)械性刺激縮足反應(yīng)閾值（paw withdrawal mechanical threshold, PWMT），表明雙側(cè)后足機(jī)械性痛敏感性增強(qiáng)。邊緣前皮質(zhì)和邊緣下皮質(zhì)微量注射乙醇后對其產(chǎn)生效應(yīng)進(jìn)行時程觀測顯示乙醇誘導(dǎo)的機(jī)械痛敏感性增強(qiáng)在微量注射后1、2小時達(dá)到峰值，在24小時時恢復(fù)一

6、半，48小時時完全恢復(fù)。然而，在邊緣前皮質(zhì)和邊緣下皮質(zhì)微量注射同樣濃度和體積的乙醇后，大鼠雙側(cè)后足熱刺激縮足反應(yīng)潛伏期（paw withdrawal thermal latency, PWTL）在注射后1小時、4小時以及8小時與ACSF組相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　為了進(jìn)一步確認(rèn)內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)微量注射乙醇所產(chǎn)生的效應(yīng)是否具有腦區(qū)特異性，我們選擇運(yùn)動皮質(zhì)作為位置對照。雙側(cè)運(yùn)動皮質(zhì)微量注射乙醇或者人工腦脊液均不對機(jī)械性和熱刺激痛敏感性產(chǎn)生

7、影響。
　　結(jié)果二：GABAA受體參與介導(dǎo)內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)微量注射乙醇誘導(dǎo)的痛敏感性增強(qiáng)現(xiàn)象。
　　為了進(jìn)一步研究內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)微量注射乙醇所產(chǎn)生效應(yīng)的潛在機(jī)制，我們把目光放在了GABAA受體上。相比于ACSF組，雙側(cè)邊緣前皮質(zhì)微量注射蠅蕈醇（Muscimol，選擇性GABAA受體激動劑，5mM，總體積0.5μl）能夠模擬出用同樣方式注射乙醇所產(chǎn)生的效應(yīng)(***P<0.001，Muscimol組與ACSF組分別在處理后1小時、

8、2小時和4小時相比)。Muscimol和ACSF組相比，在邊緣前皮質(zhì)微量注射后1小時、4小時以及8小時對基礎(chǔ)熱刺激痛敏感性的影響無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。此外，雙側(cè)邊緣前皮質(zhì)微量注射Ethanol+Bicuculline（Bic，荷包牡丹堿，選擇性GABAA受體拮抗劑，20μM，混合后總體積0.5μl）或Muscimol+Bicuculline混合液能夠完全逆轉(zhuǎn)同一部位單獨(dú)注射ethanol或muscimol所引發(fā)的雙側(cè)后足機(jī)械性痛敏感性增強(qiáng)效應(yīng)(

9、＃P<0.05，Ethanol+Bic組與Ethanol組比；##P<0.01，Muscimol+Bic組與Muscimol組比)。最后，雙側(cè)邊緣前皮質(zhì)單獨(dú)微量注射Bicuculline（20μM，總體積0.5μl）對基礎(chǔ)機(jī)械性痛刺激閾值和熱刺激縮足反應(yīng)潛伏期均無明顯作用。
　　結(jié)果三：雙側(cè)內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)微量注射乙醇或蠅蕈醇能夠增強(qiáng)蜜蜂毒誘導(dǎo)的脊髓傷害性反射。
　　為了進(jìn)一步證實(shí)邊緣前皮質(zhì)微量注射乙醇誘導(dǎo)的疼痛易化現(xiàn)象，我們

10、把大鼠分成4組，分別為正常無處理組、邊緣前皮質(zhì)微量注射ACSF組、邊緣前皮質(zhì)微量注射Ethanol組以及邊緣前皮質(zhì)微量注射Muscimol組，每組實(shí)驗(yàn)動物數(shù)量均為6只。邊緣前皮質(zhì)分別微量注射ACSF、ethanol或muscimol30分鐘后，各組每只老鼠均接受足底注射蜜蜂毒，并觀測記錄1小時內(nèi)的自發(fā)縮足次數(shù)。Ethanol組和Muscimol組大鼠接受足底蜜蜂毒注射后1小時內(nèi)總的自發(fā)縮足反應(yīng)次數(shù)明顯多于ACSF組(Ethanol組與A

11、CSF組比較，*P<0.05；Muscimol組和ACSF組比較，###P<0.001)。
　　結(jié)論：
　　1.雙側(cè)邊緣前皮質(zhì)和邊緣下皮質(zhì)微量注射乙醇能導(dǎo)致雙側(cè)后足機(jī)械性痛敏感性增強(qiáng)，持續(xù)超過24小時，然而卻不影響熱刺激痛敏感性。在運(yùn)動皮層微量注射乙醇不能產(chǎn)生類似的效應(yīng)，表明乙醇的效應(yīng)具有腦區(qū)特異性。
　　2.邊緣前皮質(zhì)微量注射muscimol能夠模擬出同位置微量注射乙醇對疼痛敏感性的影響，然而同時給予bicuculi