电刺激坐骨神经诱发不同发育阶段大鼠脊髓背角浅层场电位长时程增强及脊髓FOS蛋白表达现象

【作者】 吴江； 胡祁生； 黄德樱； 陈雪铃； 程洁；

【机构】 武汉市儿童医院麻醉科； 武汉大学医学院生理系；

【摘要】 目的:观察电刺激坐骨神经在不同发育阶段大鼠脊髓背角浅层诱发场电位(fEPSP或pEPSP)长时程增强(LTP)现象及脊髓FOS蛋白表达的差异,分析痛觉传入信息在未成熟大鼠脊髓的表现特征。方法:选24例SD大鼠,为新生早期组(日龄6～14天,雌雄不拘,体重12.5～35g,n=7),新生晚期组(日龄17～25天,雌雄不拘,体重41～52g,n=6),幼年期组(日龄30～50天,雄性,体重87～125g,n=10),成年期组(日龄60～90天,雄性,体重180～200g,n=7)。分离左侧坐骨神经,经测试后,给予1～2V(新生早期组),3～4V(新生晚期组),8～10V(幼年期组),15V(成年期组),延时0.5ms的单个方波刺激,记录同侧胸13～腰1脊髓背角浅层的诱发场电位,而后给予高频强直电刺激,延时0.5ms,100Hz,串长1s,串间隔10s的4串电刺激,其中电压按年龄组分别设为:新生早期组4V,新生晚期组6～8V,幼年期组15～20V,成年期组30V,而后,再根据不同年龄组,予以相应单个方波刺激(方法同强直电刺激前),记录场电位的变化。另外,又将120只SD雄性按新生早期组(n=30)、新生晚期组(n=30)、幼年期(n=30)、成年期大鼠(n=30)每一组又随机分成三组:假手术组(对照组,n=6);单个电刺激组(n=6);强直后电刺激组(n=18),强直后电刺激组又包括:强直后刺激1h组(n=6)、强直后刺激2h组(n=6)、强直后刺激3h组(n=6)。首先对单个电刺激组分别施加相应单个电刺激(按不同年龄组分别为;新生早期组2V,新生晚期4V,幼年期8V和成年期组15V,0.5ms,1次/min,30min),而后对强直后刺激组施加相应强直电刺激(电压为新生早期组4V、新生晚期组8V、幼年期组16V和成年期组30V,0.5ms,100Hz,持续1s,间隔10s,4次)后,再予以相应单刺激1、2和3h,实验完毕后,将各组动物脊髓和海马神经元做免疫组织化学染色,观察各组动物脊髓FOS蛋白表达的变化。结果:电刺激坐骨神经可在脊髓背角浅层记录到诱发场电位,强直刺激作用于坐骨神经可诱导各组脊髓背角浅层诱发场电位产生了LTP,其中新生早期、晚期组LTP体现在A类神经纤维特征的波幅度加深(P<0.05),潜伏期缩短(P<0.05),A类神经纤维特征的波诱发的面积增加(P<0.05),而体现C类神经纤维特征的波在强直刺激前后变化不明显,在幼年期大鼠和成年期大鼠体现在C类神经纤维特征的波幅度加深(P<0.05),潜伏期缩短(P<0.05),诱发的面积增加(P<0.05),而体现在A类神经纤维特征的波变化不大(P>0.05)。新生早期组、新生晚期组、幼年期、成年期大鼠脊髓各层FOS蛋白表达强直刺激后皆增加,其中新生早期组强刺激后,脊髓深层和脊髓腹侧FOS蛋白表达增加更明显(P<0.05),新生晚期脊髓背角浅层,脊髓深层和脊髓腹侧FOS蛋白表达皆增加明显(P<0.05),幼年期、成年期大鼠以强电刺激后脊髓背角浅层增加明显(P<0.05)。结论:电刺激坐骨神经可在脊髓背角浅层记录到诱发场电位,不同发育阶段的大鼠在单刺激和强直电刺激后引起诱发场电位有不同特点。新生期大鼠脊髓背角浅层主要是A类神经纤维参与痛觉传导及痛觉敏感的LTP形成,而幼年期大鼠和成年期大鼠则依靠C类神经纤维完成。A类神经纤维与C类神经纤维参与时间分化在21天左右,电刺激坐骨神经可引起脊髓FOS蛋白表达增加,其中新生早期组主要体现在脊髓深层,脊髓腹侧增加明显,新生晚期组主要体现在脊髓背角浅层和脊髓深层,脊髓腹侧都增加明显,FOS蛋白在幼年期、成年期大鼠主要体现在脊髓背角浅层增加明显。更多还原