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氢气镇痛效应的分子基础

已有 2845 次阅读 2014-9-23 19:22 |个人分类:氢气生理盐水|系统分类:科研笔记

瑞芬太尼为芬太尼类μ型阿片受体激动剂,在人体内1分钟左右迅速达到血-脑平衡,在组织和血液中被迅速水解,故起效快,维持时间短,与其它芬太尼类似物明显不同。瑞芬太尼的镇痛作用及其副作用呈剂量依赖性,与催眠药、吸入性麻醉药和苯二氮卓类药物合用有协同作用。瑞芬太尼的μ型阿片受体激动作用可被纳洛酮所拮抗。很奇怪的是,虽然是镇痛药物,瑞芬太尼也可以导致人类和动物痛觉过敏,导致痛觉过敏的具体机制并不清楚。活性氧导致MnSOD硝化和催化活性减弱、NMDA受体激活是诱导和维持中枢病理性疼痛的重要因素。

2007年氢气具有选择性抗氧化作用发现以来,大量基础与临床研究证明氢气对各种氧化应激和炎症相关疾病具有潜在和确定治疗作用。也有许多学者发现,氢气中枢内给药或外周给药都具有镇痛效应。但氢气对瑞芬太尼诱导痛觉敏感是否具有作用并没有报道。来自天津医科大学麻醉学研究所的学者用动物实验证明氢气生理盐水能够对抗这种痛觉敏感,并对部分机制进行了探讨。这一最新研究发表在国际知名《神经科学》杂志上。

诱导痛觉敏感的模型采用每分钟注射1μgkg瑞芬太尼,连续6分钟。诱导模型前10分钟腹腔注射氢气生理盐水。使用NR2B选择性拮抗剂Ro25-6981确定是否氢气镇痛效应与NMDA受体有关。用机械痛阈和热痛阈作为指标分析动物疼痛敏感性。通过Western blot和免疫组织化学分析脊髓后角MnSODNR2A NR2B水平。结果发现,瑞芬太尼注射可导致镇痛效应,但随后引起持续7天的痛觉敏感,在这期间,伴随者脊髓后角NR2B表达增加和从细胞浆向表面(细胞膜?)转运,MnSOD产生硝基化。预先注射氢气生理盐水(10ml/kg)可显著提供动物机械和热痛阈,阻断脊髓后角细胞NR2B的转运和MnSOD硝基化。Ro25-69811050 μg也能阻断这种痛觉敏感和蛋白变化,但是5 μg剂量无效,如果结合2.5ml/kg氢气生理盐水,则可以产生上述高剂量的效应。研究结果提示,氢气生理盐水有可能通过翻转瑞芬太尼诱导产生NR2B受体膜转运和MnSOD硝基化,从而发挥镇痛效应。

评价:作为一种气体,氢气最大的特点是无法长期停留在体内。本研究只用一次氢气生理盐水预先10分钟注射,在注射药物诱导模型时,氢气几乎完全被释放。而研究并没有后续维持治疗。这说明氢气产生的效应能持续很长时间,而且非常有可能是持续的。至于对细胞内蛋白膜转运和硝基化,模型组有可能出现。氢气能翻转这种效应应该考虑是否存在间接作用。就是应该对正常动物只注射氢气,观察是否对脊髓后脚细胞内的蛋白什么的分子产生影响。如果真的如此,这一发现将会十分重要。如果没有变化,那么提示是氢气对抗了某种损伤产生的效应。

虽然有一些个例提示氢气有可能具有镇痛效应,但现在并没有临床研究的依据。其实疼痛作为一种临床常见症状,开展临床研究有其优势和方便。希望疼痛相关学者关注和跟进氢气镇痛效应的临床研究。

Neuroscience.2014 Sep 17. pii: S0306-4522(14)00766-0. doi:10.1016/j.neuroscience.2014.09.024. [Epub ahead of print]

Hydrogen-richsaline prevents remifentanil induced hyperalgesia and inhibits MnSOD nitrationvia regulation of NR2B-containing NMDA receptor in rats.

ZhangL1, Shu R1, Wang H1, Yu Y1, Wang C1, Yang M1, Wang M1, Wang G2.




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