血管活性肠肽对关节炎诱发神经传入冲动的影响
【摘要】血管活性肠肽(VIP)是一种神经递质，存在于中枢和外周神经，它在关节炎中对疼觉信息上传的作用尚不清楚。 本实验的目的是观察VIP对关节炎模型大鼠外周神经传入冲动的影响。研究结果表明VIP注射入炎症膝关节，可显著地减少神经传入冲动的发放频率。
【关键词】血管活性肠肽；骨关节炎模型；神经传入冲动
【中国分类号】R593.22【文献标识码】A【文章编号】1044-5511(2011)10-0026-01
血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide，VIP)作为经典的神经递质，存储在神经末梢的囊泡中，广泛存在于动物及人大脑、脊髓和周围神经，在正常生理状态下，VIP的释放对维持血管的扩张状态具有重要作用。由于VIP对疼痛信息外周传递的影响如何尚未知，本实验的目的是观察VIP对关节炎模型外周神经传入冲动的影响。为鉴定和评估药物的治疗作用提供一个新的可靠方法。
, 百拇医药
1. 材料与方法
单碘醋酸钠(MIA)和血管活性肠肽(VIP)等购买于Sigma - Aldrich公司，药物用新鲜的0.9%生理盐水溶解，雄性Wistar大鼠，体重100-200克，动物被安放在室温22℃的鼠笼内。关节炎疼痛模型，详细的过程已在前文描述[1]，大鼠用异氟醚作吸入性深麻醉，伴随氧气供应。MIA(3 mg/50l)的生理盐水溶液进行右膝关节腔内注射，大鼠被饲养14天[2]。
大鼠被用25%氨基甲酸乙酯深麻醉(2克/公斤体重，腹腔注射)，麻醉深度，由检测大鼠缩爪反射的消失来确定。然后进行手术分离膝关节传入纤维，大鼠被安放在温控加热毯上，其体温维持在37 oC，核心体温的测量由直肠插入温度计，并通过温控加热仪进行反馈调控。气管插管连接到一个啮齿类人工通气呼吸泵，进行人工呼吸，输入100%氧气(通气量为2.5毫升/次，呼吸频率为50次/分)。用细导管(0.5mm的内径)进行左侧颈动脉插管，导管内充满生理盐水包含有肝素(100单位/毫升)。该套管连接到一个压力传感器，可以进行连续血压测量和监控。左侧颈内静脉也进行插管(0.40毫米的内径)，通过导管注入肌肉松弛剂三碘季铵酚(50mg/kg)，以消除后肢神经肌肉产生的肌电干扰。最后， 一导管经隐动脉插入到膝关节以下的关节内侧动脉分支点， 以允许将药物通过动脉分支注射到膝关节内。右股骨中央部分被游离，用特殊的钳固定到骨干的中部，并连接到一个立体定位框架，以固定大鼠后肢近端部。右后肢被放在椭圆形固定器内，固定器连接到一个力传感器和旋转力矩测量器(mvd2510，德国)，以规范的旋转力量作用到膝关节。然后，沿后肢内侧做一纵形皮肤切口形成一个皮瓣，连接金属圈作出了一个 “O”形池，创造一个充满温石蜡油袋。
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隐神经的远端被切断，消除膝关节以下足部和脚踝部感觉区的传入冲动。在腹股沟区域段的隐神经也进行游离，并在近中枢端切断，消除来自脊髓下传神经冲动的影响。将一铂金电极放置到单根神经纤维下，进行细胞外记录。鉴定传入冲动是否起源于膝关节的感觉传入神经纤维， 由一个柔和的膝关节扭动或用一个尖端1毫米玻璃棒触碰膝关节周围的组织，可诱导出神经传入冲动。根据放电的反应情况来确定是否来自膝关节的感觉传入神经冲动。神经纤维的传导速度测量，用双极刺激电极刺激(0.2Hz，100ms的脉冲宽度，6-12V)膝关节的感受野，用两个银线记录电极，记录动作电位的潜伏期和测量刺激电极与记录电极之间的距离，根据兴奋传导的距离及传导此距离所需的时间，来确定诱发传入冲动在神经上的传导速度。缓慢旋转膝关节直到诱发出神经动作电位，来确定膝关节扭矩力的机械阈值。
关节传入的机械感受性神经冲动是通过向外侧扭矩膝关节旋转而诱发的神经动作电位。产生伤害的机械刺激所需的扭矩力是25-40mNm。每个扭矩动作持续10秒。分别于给药前和经隐动脉关节内给不同剂量的VIP(10-11-10-9摩尔注射液; 0.1毫升)后，记录其动作电位的发放频率。神经元的电活动由数字化数据采集系统(CED1401)收集并储存于一个计算机内，然后进行分析。动作电位的频率，用Spike 2软件进行分析计算。
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统计分析
所有数据都表示为平均值± S.E.M. 用两因素方差分析和Student’s t - test来检测各组间的差异。所得的p值<0.05为显著差异。
2. 结 果
在这项研究中, 所记录的20只大鼠初级传入纤维的传导速度介于0.29 -0.58米/ 秒，可以确定其为来自膝关节的IV型传入纤维。对照组的正常10只大鼠，当给予30mNm旋转扭矩刺激时，其外周神经传入冲动发放频率的平均值为727.1次/分；而10只MIA诱导关节炎模型大鼠，当给予30mNm旋转扭矩刺激时，其外周神经传入冲动发放频率的平均值为16414.0次/分，两者之间有显著性差异(p<0.001)，关节炎模型大鼠传入冲动发放频率明显增加。将VIP(10-11-10-9摩尔)注射到MIA诱导膝关节炎模型组大鼠的膝关节内，可以显著地降低旋转扭矩刺激时引起的放电频率增加。其降低反应的百分比变化分别为-22.04.2%(10-11 mol)，-43.85.7%(10-10 mol)，-67.82.8%(10-9 mol)。为剂量依赖性反应，这表明随着关节腔内VIP注射剂量的增加，对MIA诱发关节炎的传入活动抑制作用增强。VIP对MIA诱发关节炎在旋转刺激时引起的传入动作电位的发放频率有抑制作用。可用于对关节炎治疗药物作用的评估。
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3. 讨 论
我们的研究结果表明，关节腔内注射VIP可以减少关节炎疼痛信息上传的频率，缓解关节痛症状，可能的原因，是VIP作为一个内源性抗炎神经肽，参与降低炎症反应，增加对炎症反应的耐受性[3]。
参考文献
[1]李宗明 李秀凤 王建国. 血管活性肠肽(VIP)对单碘醋酸钠诱发关节炎的影响。中国美容医学， 2010；19卷z4期134-135页。
[2]Combe R, Bramwell S, Field MJ.: The monosodium iodoacetate model of osteoarthritis: a model of chronic nociceptive pain in rats? Neurosci Lett. 2004; 370(2- 3):236-40.
[3]Delgado M, Ganea D. Anti-inflammatory neuropeptides: a new class of endogenous immunoregulatory agents. Brain Behav Immun. 2008;22(8):1146-51., 百拇医药
【关键词】血管活性肠肽；骨关节炎模型；神经传入冲动
【中国分类号】R593.22【文献标识码】A【文章编号】1044-5511(2011)10-0026-01
血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide，VIP)作为经典的神经递质，存储在神经末梢的囊泡中，广泛存在于动物及人大脑、脊髓和周围神经，在正常生理状态下，VIP的释放对维持血管的扩张状态具有重要作用。由于VIP对疼痛信息外周传递的影响如何尚未知，本实验的目的是观察VIP对关节炎模型外周神经传入冲动的影响。为鉴定和评估药物的治疗作用提供一个新的可靠方法。
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1. 材料与方法
单碘醋酸钠(MIA)和血管活性肠肽(VIP)等购买于Sigma - Aldrich公司，药物用新鲜的0.9%生理盐水溶解，雄性Wistar大鼠，体重100-200克，动物被安放在室温22℃的鼠笼内。关节炎疼痛模型，详细的过程已在前文描述[1]，大鼠用异氟醚作吸入性深麻醉，伴随氧气供应。MIA(3 mg/50l)的生理盐水溶液进行右膝关节腔内注射，大鼠被饲养14天[2]。
大鼠被用25%氨基甲酸乙酯深麻醉(2克/公斤体重，腹腔注射)，麻醉深度，由检测大鼠缩爪反射的消失来确定。然后进行手术分离膝关节传入纤维，大鼠被安放在温控加热毯上，其体温维持在37 oC，核心体温的测量由直肠插入温度计，并通过温控加热仪进行反馈调控。气管插管连接到一个啮齿类人工通气呼吸泵，进行人工呼吸，输入100%氧气(通气量为2.5毫升/次，呼吸频率为50次/分)。用细导管(0.5mm的内径)进行左侧颈动脉插管，导管内充满生理盐水包含有肝素(100单位/毫升)。该套管连接到一个压力传感器，可以进行连续血压测量和监控。左侧颈内静脉也进行插管(0.40毫米的内径)，通过导管注入肌肉松弛剂三碘季铵酚(50mg/kg)，以消除后肢神经肌肉产生的肌电干扰。最后， 一导管经隐动脉插入到膝关节以下的关节内侧动脉分支点， 以允许将药物通过动脉分支注射到膝关节内。右股骨中央部分被游离，用特殊的钳固定到骨干的中部，并连接到一个立体定位框架，以固定大鼠后肢近端部。右后肢被放在椭圆形固定器内，固定器连接到一个力传感器和旋转力矩测量器(mvd2510，德国)，以规范的旋转力量作用到膝关节。然后，沿后肢内侧做一纵形皮肤切口形成一个皮瓣，连接金属圈作出了一个 “O”形池，创造一个充满温石蜡油袋。
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隐神经的远端被切断，消除膝关节以下足部和脚踝部感觉区的传入冲动。在腹股沟区域段的隐神经也进行游离，并在近中枢端切断，消除来自脊髓下传神经冲动的影响。将一铂金电极放置到单根神经纤维下，进行细胞外记录。鉴定传入冲动是否起源于膝关节的感觉传入神经纤维， 由一个柔和的膝关节扭动或用一个尖端1毫米玻璃棒触碰膝关节周围的组织，可诱导出神经传入冲动。根据放电的反应情况来确定是否来自膝关节的感觉传入神经冲动。神经纤维的传导速度测量，用双极刺激电极刺激(0.2Hz，100ms的脉冲宽度，6-12V)膝关节的感受野，用两个银线记录电极，记录动作电位的潜伏期和测量刺激电极与记录电极之间的距离，根据兴奋传导的距离及传导此距离所需的时间，来确定诱发传入冲动在神经上的传导速度。缓慢旋转膝关节直到诱发出神经动作电位，来确定膝关节扭矩力的机械阈值。
关节传入的机械感受性神经冲动是通过向外侧扭矩膝关节旋转而诱发的神经动作电位。产生伤害的机械刺激所需的扭矩力是25-40mNm。每个扭矩动作持续10秒。分别于给药前和经隐动脉关节内给不同剂量的VIP(10-11-10-9摩尔注射液; 0.1毫升)后，记录其动作电位的发放频率。神经元的电活动由数字化数据采集系统(CED1401)收集并储存于一个计算机内，然后进行分析。动作电位的频率，用Spike 2软件进行分析计算。
, http://www.100md.com
统计分析
所有数据都表示为平均值± S.E.M. 用两因素方差分析和Student’s t - test来检测各组间的差异。所得的p值<0.05为显著差异。
2. 结 果
在这项研究中, 所记录的20只大鼠初级传入纤维的传导速度介于0.29 -0.58米/ 秒，可以确定其为来自膝关节的IV型传入纤维。对照组的正常10只大鼠，当给予30mNm旋转扭矩刺激时，其外周神经传入冲动发放频率的平均值为727.1次/分；而10只MIA诱导关节炎模型大鼠，当给予30mNm旋转扭矩刺激时，其外周神经传入冲动发放频率的平均值为16414.0次/分，两者之间有显著性差异(p<0.001)，关节炎模型大鼠传入冲动发放频率明显增加。将VIP(10-11-10-9摩尔)注射到MIA诱导膝关节炎模型组大鼠的膝关节内，可以显著地降低旋转扭矩刺激时引起的放电频率增加。其降低反应的百分比变化分别为-22.04.2%(10-11 mol)，-43.85.7%(10-10 mol)，-67.82.8%(10-9 mol)。为剂量依赖性反应，这表明随着关节腔内VIP注射剂量的增加，对MIA诱发关节炎的传入活动抑制作用增强。VIP对MIA诱发关节炎在旋转刺激时引起的传入动作电位的发放频率有抑制作用。可用于对关节炎治疗药物作用的评估。
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3. 讨 论
我们的研究结果表明，关节腔内注射VIP可以减少关节炎疼痛信息上传的频率，缓解关节痛症状，可能的原因，是VIP作为一个内源性抗炎神经肽，参与降低炎症反应，增加对炎症反应的耐受性[3]。
参考文献
[1]李宗明 李秀凤 王建国. 血管活性肠肽(VIP)对单碘醋酸钠诱发关节炎的影响。中国美容医学， 2010；19卷z4期134-135页。
[2]Combe R, Bramwell S, Field MJ.: The monosodium iodoacetate model of osteoarthritis: a model of chronic nociceptive pain in rats? Neurosci Lett. 2004; 370(2- 3):236-40.
[3]Delgado M, Ganea D. Anti-inflammatory neuropeptides: a new class of endogenous immunoregulatory agents. Brain Behav Immun. 2008;22(8):1146-51., 百拇医药