1512 实用医学杂志2010年第26卷第9期 [9]Singaraja R R,Stahmer B,Bmndert M,et a1.Hepatic ATP— binding cassette transporter A1 is a key molecule in high—density Carre6n—Torres E,Rend6n—Saner K,Monter-Garrido M,et a1. Rosiglitazone modifies HDL structure and increases HDL—apo AI lipoprotein cholesteryl ester metabolism in mice[J].Arterioseler Thmmb Vasc Biol,2006,26(8):1821—1827. synthesis and catabolic rates[J1.Clin Chim Acta,2009,401 (1—2):37-41. Barter P J, Caulifeld M, Eriksson M,et a1.Efiects of [12] [10]Halabi C M, Sigmund C D.Peroxisome proliferator— activatedreceptor-gamma and its agonists in hypertension and torcetrapib in patients at high risk for coronary events[J].N Ensl J Med,2007,357(21):2109—2122. atherosclerosis:mechanisms and clinical implications[J].Am J Cardiovasc Drugs,2005,5(1):389—398. (收稿:2009—12—13编辑:吴淑金) 骨癌痛大鼠脑脊液谷氨酸含量的检测及意义 陈莎莎 刘希江 许爱军 曹菲 田玉科 摘要 目的:研究骨癌痛模型大鼠脑脊液兴奋性氨基酸谷氨酸含量的变化。方法:雌性sD大鼠32只, 随机分为4组,每组8只。I为正常对照组;Ⅱ为D—Hank s组:Ⅲ为热灭活细胞组:大鼠右侧胫骨上段骨髓腔 注射热灭活的Walker256乳腺癌细胞10 L;1V为骨癌痛模型组。分别对各组大鼠行为学检测后,抽取大鼠 脑脊液.应用反相高效液相色谱法,检测各组大鼠脑脊液内兴奋性氨基酸谷氨酸的含量。结果:Ⅳ组机械性 痛觉缩爪阈值和热辐射痛觉缩爪阈值显著低于其他各组(P<0.05),而脑脊液中谷氨酸含量(19.41±0.64) wg/mL显著高于其他各组(尸<0.05)。I、Ⅱ和Ⅲ组之间大鼠脑脊液谷氨酸含量无统计学差异(P>0.05)。结 论:中枢神经系统谷氨酸含量与骨癌痛的形成和维持密切相关 关键词骨肿瘤;疼痛; 兴奋性氨基酸;脑脊液; 高效液相色谱 Determination of glutamate concentration in cerebrospinai fluid in a rat model of bone cancer pain CHEN Sha—sha,LIUXi-jiang,XUAi-jun,CA0 Fei,TIAN Yu—ke.Department ofAnesthesiology,Tongi Hospital,Tongfi Medical College,Huazhong University fScioence and Technology,Wuhan 430030,China Corresponding author:T1AN Yu—ke E—mail:yktian@tjh.jtmu.edu.clz 【Abstract】Objective To investigate the variation of glutamate concentration in cerebrospinal lfuid(CSF)in a rat model of bone cancer pain.Methods Thirty—two female SD rats were randomly divided into 4 groups,8 rats in each group:group I,naive group;groupⅡ,D—Hank s group;groupⅢ,heat—killed cells group;groupⅣ,bone cancer pain group,After behavior tests,the glutamate concentrations in the rat s CSF were detected by reversed phase high performance liquid chromatography. Results The mechanical withdrawal threshold and thermal withdrawal latency were signiifcantly decreased in group 1V as compared with the other three groups fP<O.05). Glutamate concentration in CSF of group IV(19.41±0.64)ptg/mL was significantly higher than the other three groups(P<O.05).No marked differences were detected in the glutamate concentration in the rat s CSF among the group I,Ⅱ,and U/(JP>0.05).Conclusions The glutamate concentration in CSF was signiifcantly increased, which might play a role in the facilitation and maintenance of bone cancer pain. 【Key words】 Bone neoplasms;Pain; Excitatory amino acids; Cerebrospinal lfuid;High performance liquid chromatography 近年来。恶性肿瘤的发生率呈逐年上升的趋 (简称骨癌痛)。由于对其机制认识不足,临床上仍 势。临床上常见的恶性肿瘤,如前列腺癌、乳腺癌、 肝癌及肺癌等,均易发生骨转移,引发病理性骨痛 常使用吗啡等强阿片类药物进行治疗,但治疗效 果不佳及存在耐受,且存在成瘾和呼吸抑制等严重 副作用…。 谷氨酸作为中枢神经系统最重要的兴奋性氨 doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2010.09.016 基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号:30672027);高 等学校博士学科点专项科研基金资助项目(编号:20060487048) 作者单位:.430030武汉市,华中科技大学同济医学院附属同 济医院麻醉学教研室 通信作者:田玉科E mail:yktian@tjh.tjmu.edu.an 基酸之一,参与体内各种信号传递并调节神经元的 兴奋性。大量文献证实中枢神经系统谷氨酸含量与 神经病理性痛的发生发展密切相关r2],但谷氨酸是 否参与骨癌痛的发病机制尚未见报道。高效液相色 谱法是目前常用的测量脑脊液内小分子氨基酸的 实用医学杂志2010年第26卷第9期 15l3 定量分析技术.具有快速、灵敏、重现性好的优 势[ 。因此本实验采用高效液相色谱技术,测定骨 癌痛模型大鼠脑脊液谷氨酸含量,为探讨其是否参 与骨癌痛发病机制提供有效的实验方法和依据。 1材料与方法 1.1实验动物与分组Walker 256大鼠乳腺癌细 降低的趋势,其他3组组相比,差异有统计学意义 (P<0.05)。见图1。 胞,购白中国医学科学院&协和医科大学肿瘤研 趔 屉 究所。雌性sD大鼠(150~200 g)随机分为4组,每 组8只。(1)正常对照组(I组);(2)D.Hank S组 蜒 (II组):大鼠右侧胫骨上段骨髓腔注射无菌D. Hank S溶液10 L;(3)热灭活细胞组(Ⅲ组):大鼠 右侧胫骨上段骨髓腔注射热灭活的Walker256细 胞10 L;(4)骨癌痛模型组(Ⅳ组):大鼠右侧胫骨 上段骨髓腔注射正常Walker256细胞10 L。 1.2骨癌痛模型的构建麻醉大鼠后暴露胫骨. 于膝关节下0.5~1 cm处以23G的针头在胫骨干 上钻孔,将含细胞悬液的Hamilton微量加样器沿针 孔垂直插入骨髓腔内。缓慢注入肿瘤细胞悬液,以 无菌骨蜡封闭针孔后缝合手术切口 。 1.3大鼠行为学检测从手术前1 d开始,至术后 第l7~18天,检测大鼠机械性痛觉阈值(mechanical withdrawal threshold)[ 、热辐射痛觉阈值(thermal withdrawal threshold)f ]进行痛觉行为学评分 1.4试剂及仪器邻苯二甲醛、谷氨酸和高丝氨 酸均购自美国sigma公司,其他试剂均为分析纯。 水为白制新鲜双蒸水。Et立L2000高效液相色谱仪 及荧光检测器(H本)。 1.5色谱条件色谱柱:venusil AA.C18柱:柱温: 35c(=;流动相:磷酸盐缓冲液一甲醇=6:4;流速1.0 mL/min;硼酸盐缓冲液:pH=9.0。荧光检测波长: hEM=455 nm.kEX=328 nm。 1.6样品预处理麻醉实验大鼠后固定于大鼠脑 立体定位仪上。头颈部去毛消毒后剪开皮肤,暴露 寰枕膜。持50 L微量加样器直接进针抽取脑脊 液。抽取完毕后消毒,缝合肌肉和皮肤。将抽出的无 色透明脑脊液于10 000 g,4℃高速离心15 min。取 上清置于一80cc冰箱备用。 1.7统计学处理计量资料以均数±标准差表示. 应用SPSS 13.0软件进行统计分析。组问比较均采 用单因素方差分析,以P<0.05为差异有统计学意 义。 2结果 2.1行为学比较 2.1.1机械性痛觉缩爪阈值术前各组动物基础 痛阈值之问无统计学差异(尸>0.05);从术后第7 天开始,Ⅳ组对机械性刺激的缩爪阈值呈进行性 一1 1 3 5 7 9 l1 l3 15 手术后(d) 注:与其他3组比较,#P<0.05 图1各组大鼠不同时点机械性缩爪阈值的变化 2.1.2辐射热痛觉缩爪阈值术前各组动物基础 缩爪潜伏期之间无统计学差异(P>0.05);从术后 第15—16天开始,Ⅳ组对辐射热刺激的缩爪潜伏 期时间呈进行性降低的趋势,与其他3相比,差异 有统计学意义(尸<O.05)。见图2。 踩 糕 O 5 10 I5 20 手术后(d) 注:与其他3组比较.#P<0.05 图2各组大鼠不同时点缩爪潜伏期的变化 2.2大鼠脑脊液谷氨酸含量的比较(HPLC) 配 制不同浓度的谷氨酸标准品溶液,与高丝氨酸混 合,衍生化2 min后进样。结果表明,其浓度和峰面 积呈良好的线性关系,得到回归方程:Y=0.490 7X 一0.044 5,R =0.998 6( 为谷氨酸峰面积与高丝 氨酸峰面积比值,】,为谷氨酸标准品进样前浓度,R 为相关系数)。在0.1—30 Ixg/mL范围内线性关系 良好。精密度实验结果提示:Et内重复性和日间精 密度均小于2.5%(RSD<2.5%)。加标回收率为 80%一90%。1V组大鼠脑脊液内谷氨酸浓度显著升 高,与其他3组相比差异有统计学意义(P<0.05), 见表1。 3讨论 本研究结果提示,利用Walker 256大鼠乳腺 实用医学杂志2010年第26卷第9期 表1各组大鼠脑脊液中谷氨酸的浓度 亚基的功能可产生良好的镇痛效果_l0]。因此,针对 组别 谷氨酸浓度(p ̄g/mL) NMDAR的镇痛治疗能否对骨癌痛产生良好的效果 I组 3.87±0.73 是将来继续需要探讨的问题。 Ⅱ组 3.25±0.57 Ⅲ组 综上所述,与神经病理性痛类似,由谷氨酸介 4.76±0.12 Ⅳ组 l9.4l±0.64 导的中枢敏化在骨癌痛的发病机制中起到重要作 注:与其他3组比较.#P<0.05 用 4参考文献 癌细胞可以成功构建大鼠骨癌痛模型,产生显著的 【1] Mantyh P W.Cancer pain and its impact on diagnosis,survival 机械性痛觉过敏和热痛觉过敏,同时脑脊液中谷氨 and quality of life[J].Nat Rev Neurosci,2006,7(10):797— 809. 酸含量明显高于对照组,提示大鼠脑脊液内兴奋性 [2] Sung B,Wang S,Zhou B,et a1.Altered spinal araehidonie acid 氨基酸谷氨酸含量与骨癌痛的产生和维持密切相 turnover after peripheral nerve injury regulates regional glutamate 关。 concentration and neuropathic pain behaviors in rats[J].Pain, 骨癌痛性质严重,难以控制,是晚期癌症患者 2007.131(1—2):121—131. 最常见的症状之一,常伴有骨折和其他骨骼相关性 [3]Hess S,Gustafson K R,Milanowski D J, et a1.Chirality determination of unusual amino acids using precolumn 疾病的发生,并最终导致患者生存质量的严重降低 derivatization and liquid chromatography-electmspray ionization 和病死率的上升。寻找针对骨癌痛发生机制性的、 mass spectrometyr[J].J Chromatogr A,2004,1035(2):211— 高效、作用持久的新的治疗方案是目前亟待解决的 219. 问题。 [4]Mao—Ying Q L。Zhao J。Dong Z Q,et a1.A rat model of bone 随着骨癌痛动物模型的出现,研究者发现多种 cancer pain induced by intra—tibia inoculation of Walker 256 因素参与了骨癌痛的发生,包括:破骨细胞活性增 mammary gland carcinoma cells[J]. Biochem Biophys Res Commun,2006,345(4):1292—1298. 强促进骨质的破坏;肿瘤直接压迫或损伤外周神 [5]Chaplan S R,Bach F W,Pogrel J W,et a1.Quantitative 经:伤害性感受器及中枢神经系统发生结构和神经 assessment of tactile allodynia in the rat paw[J].J Neurosei 化学的改变.即外周和中枢敏化的形成等_7_ 。谷氨 Methods,1994,53(1):55—63. 酸是哺乳动物中枢神经系统最重要的神经递质之 [6] Zhang R X,Li A,Liu B,et a1.Electroacupuncture attenuates bone・-cancer-.induced hyperalgeSia and inhibits spinal 一,对突触后膜的通透性及功能产生重要的影响, preprodynorphin expression in a rat model[J].Eur J Pain,2008, 直接参与了中枢敏化的形成。在正常的生理状况 12(7):870—878, 下,谷氨酸与其他类型氨基酸含量处于平衡状态, [7] Sabino M A,Mantyh P W.Pathophysiology of bone cancer pain 共同维持中枢神经系统内环境的稳定,而在病理状 [J].J Suppo ̄Oncol,2005,3(1):15-24. 态下,过量的谷氨酸由脊髓初级传人神经纤维末端 [8]Luger N M,Mach D B,Sevcik M A,et a1.Bone cancer pain: from model to mechanism to therapy[J]. J Pain Symptom 释放,作用于其受体,使伤害性信息进一步传导和 Manage,2005,29(5 Supp1):¥32-¥46. 放大。N一甲基一D天冬氨酸受体(NMDAR)是谷氨酸 [9]Kawamata T,Omote K.Activation of spinal N・methyl-D—aspartate 在中枢神经系统的受体之一.可引起Na+、K 通透性 receptors stimulates a nitirc oxide/cyclic guanosine 3,5一 增加,Ca 大量内流,产生兴奋性突触后电流,使 monophosphate glutamate release cascade in nociceptive signaling 神经元去极化,导致中枢敏化的产生,并引发痛觉 [J].Anesthesiology,1999,91(5):1415-.1424. [10]Boyce s,Wyatt A,Webb J K,et a1.Selective NMDA NR2B 过敏|9]。由此可以推论,NMDA受体介导的中枢敏 antagonists induce antinociception without motor dysfunction: 化在骨癌痛的发病机制中起到重要的作用。前期的 correlation with restircted localisation of NR2B subunit in dorsal 研究已经证实.NMDA受体与神经病理性痛的形成 horn[J].Neuropharmacoloyg,1999,38(5):611-623. 维持有直接关系.特异性阻断或抑制NMDAR及其 (收稿:2009—12—22编辑:吴淑金) 实用医学杂志))2008年度文献计量指标 根据中国科学技术信息研究所与万方数据股份有限公司联合发布的(2009年版中国期刊引证报告(扩刊版)》和(2009 年版中国期刊高被引指数》显示,《实用医学杂志)2008年总被引频次:4 185次,影响因子:0.613,引用刊数:767种,地区分布 数:30个,机构分布数:948个,基金论文比:0.145,5年被引频次:3 072次,5年影响因子:O.502。 本刊编辑部