尾核阿片#mu#受体参与电针及皮层SmI区对束旁核伤害性反应的抑制

1997207212收稿 1998203212修回
3国家自然科学基金资助项目(No.39670897)
生理学报,1999年2月,51(1),49～54　49　
Acta Physiologica Sinica
尾核阿片μ受体参与电针及皮层Sm Ⅰ区对束旁核伤害性反应的抑制
3
吴国冀　陈正秋
(中国中医研究院针灸研究所,北京100700)
摘　要 为探索尾核(caudate nucleus ,Cd )是否参与电针及皮层体感运动Ⅰ区(sensorimotor area
Ⅰof the cerebral cortex ,Sm Ⅰ
)对束旁核(parafascicular nucleus ,Pf )神经元伤害性反应的调节,以及Cd 中阿片受体是否参与并通过何种受体参与这一调节,本实验用Cd 头部化学毁损及微量注射阿
片受体拮抗剂的方法,观察到Cd 毁损前电针及兴奋皮层均可抑制Pf 的伤害性反应,而毁损后这种抑制效应消失;注射纳洛酮或阿片μ受体拮抗剂β2FNA 后,电针及兴奋皮层Sm Ⅰ区对Pf 伤害性反应的抑制作用被取消,而分别注射δ和κ受体拮抗剂ICI174,864和nor 2BN I 则不产生影响。

基于已证明大脑皮层参与电针对Pf 伤害性反应的调节,本结果提示:Cd 参与针刺镇痛中皮层Sm Ⅰ区对Pf 神经元伤害性反应的抑制,Cd 中阿片肽主要通过μ受体参与抑制作用。

关键词:尾核;针刺镇痛;大脑皮层;束旁核;阿片肽学科分类号:R 245
以往工作表明,尾核(Cd )参与痛调节与针刺镇痛[1,2],Cd 头部中的阿片肽在痛调节与针刺镇痛中起着重要作用[3]。

本课题组用电毁损的方法观察到Cd 参与针刺镇痛中十字沟前
皮层对丘脑中央中核伤害性反应的下行调节[4],但不参与皮层体感Ⅱ区对丘脑中央中核伤害性反应的下行调节[5]。

在上述工作基础上,本实验采用化学性毁损的方法,进一步探讨在针刺镇痛中Cd 是否参与皮层体感运动Ⅰ区(Sm Ⅰ区)对丘脑束旁核(Pf )神经元伤害性反应
的下行调节;进而采用Cd 头部分别微量注射纳洛酮、阿片肽μ受体拮抗剂β2FNA 、
δ受体拮抗剂ICI174,864和κ受体拮抗剂nor 2BN I 的方法,探讨Cd 中阿片肽是否参与,并通过何种受体参与此下行调节。

1　材料和方法
111　实验方法 实验用Wistar 大鼠,在10%乌拉坦(1g/kg bw )腹腔注射麻醉下,暴露
左侧皮层Sm Ⅰ区、左侧Pf 皮层投射区。

用玻璃微电极细胞外记录Pf 神经元的放电。

在双侧Cd 头部(前囟前2mm ,矢状缝外侧215mm ,深5mm )埋设套管,双侧内套管经“Y ”形塑料管与微量注射机相连。

双侧Cd 同时注射,调节注射速度为015μl/min ,注射时间为4min 。

用一对针形电极刺激大鼠右足背作为伤害性刺激(强度5mA ,波宽012ms ,频率100Hz ,持续50ms )。

电针右侧“足三里”、“环跳”穴(强度为空载电压15～18V ,持续3min ,然后上调至18～20V ,持续2min ;频率为10～100Hz 的疏密波)。

整个实验过程中,动物处于浅麻醉状态,肛温维持在36～38℃。

实验结束后,玻璃微电极通18～30μA的阴极直流电30min,以确定记录电极的位置;双侧Cd导入滂胺天蓝1μl,以确定毁损部位。

然后取脑进行组织学鉴定。

112　观察内容 选用伤害性刺激诱发放电增加30%以上的Pf神经元,观察:正常动物、双侧Cd头部微量注射红藻氨酸(013μg/μl,Sigma公司产品)2～3h后,以及分别微量注射NaCl(019%)、纳洛酮(Sigma公司产品)、β2FNA(RB I公司产品)、ICI174,864(RB I公司产品)、nor2BN I(RB I公司产品)(均为5μg/μl)10min后,电针5min后或皮层SmⅠ上施加2 mm×3mm浸有015mol/L谷氨酸(glutamate,G lu)或019%NaCl溶液的滤纸10min后0、2、4、6、8、10、15和20min各时刻Pf神经元对伤害性刺激的反应。

113　资料处理 选用记录完整的资料,用伤害性刺激后放电频数减去伤害性刺激前放电频数作为伤害性反应,伤害性反应变化率=(处理后伤害性反应-处理前伤害性反应)/处理前伤害性反应×100%。

然后进行统计学t检验。

2　结果
211　毁损Cd头部前后电针对Pf神经元伤害性反应的影响
Pf神经元的伤害性反应在停止电针后8min内被明显抑制n=9,,与电针前相比具有统计学意义(n=9,P<0101),8min后逐渐恢复,10min时接近针前水平。

Cd头部注入红藻氨酸(013μg/μl)后,电针对Pf神经元伤害性反应的抑制作用被取消(n=11,P>0105)。

停针后8min内,两者间存在显著性差异(P<0105),10min后无统计学差异(图1)。

图　1　Cd头部毁损前后电针对Pf神经元伤
害性反应的影响
Fig11　Effects of EA on nociceptive re2
sponses of Pf neurons before and
after lesion of the head of Cd
33P<0101,compared with the nor2
ma l,#P<0105,##P<0101,com2
pared with the EA.-●-EA(n=
9);-△-EA+K A(n=11)1
212　Cd头部毁损前后兴奋皮层SmⅠ区对丘脑Pf神经元伤害性反应的影响皮层SmⅠ区施加G lu10min后的6min内Pf神经元的伤害性反应被明显抑制(n=11, P<0101),8min后Pf神经元的伤害性反应逐渐恢复。

在皮层SmⅠ区施加NaCl的对照组, Pf神经元的伤害性反应在记录的各时刻均无明显变化(n=11,P>0105)。

Cd头部微量注射红藻氨酸后,皮层施加G lu对Pf神经元伤害性反应的抑制作用被完全消除(n=10,P< 0105)(图2)。

213　Cd头部注射纳洛酮后电针与兴奋皮层对Pf神经元伤害性反应的影响双侧Cd头部微量注射纳洛酮后,电针对Pf神经元的伤害性反应无明显影响(n=9,P >0105);与NaCl对照组的抑制作用(n=9,P<0105)相比,0～6min具有显著差异(P< 05生 理 学 报 51卷
图　2　Cd 头部毁损前后皮层Sm Ⅰ区局部施
加G lu 对Pf 神经元伤害性反应的影响
Fig 12E ffects of G lu at Sm Ⅰon nociceptive
responses of Pf neurons before and after lesion of the head of Cd
33
P <0101,
333
P <01001com pared with
the normal ;#P <0105,##P <0101,###
P <01001com pared with G lu.-○-NaCl (n =11);-●-G lu (n =11);-△-G lu +K A (n =10)1
0105)(表1)。

G lu 兴奋皮层Sm Ⅰ区后Pf 神经元的伤害性反应无明显变化(n =9,P >0105),与NaCl 对照组的抑制作用(n =9,P <0105)相比,0～8min 时具有显著性差异(P <0105)(表2)。

214　注射μ受体拮抗剂β
2FNA 后电针与兴奋皮层对Pf 神经元伤害性反应的影响双侧Cd 头部微量注射β
2FNA 后,Pf 神经元的伤害性反应在电针后无明显改变(n =9,P >0105),与NaCl 对照组相比,0～6min 具有显著差异(P <0105)(表1);兴奋皮层Sm Ⅰ区后Pf 神经元的伤害性反应也无明显改变(n =9,P >0105),与NaCl 对照组相比,两者间在0～8min 具有显著差异(P <0105)(表2)。

表1　尾核头部微量注射不同的阿片受体拮抗剂后电针对Pf 伤害性反应的影响Table 1　Effects of EA on nociceptive responses of Pf neurons after microinjection of
different opioid receptor antagonists into Cd
n
Time (min )
　0
　2
　4
　6
　8
　10
　15
　20
EA +NaCl 961±
1933-70±213-75±15333-69±15333-47±2032±2017±2326±18EA +Naloxone 90±12#-14±9#0±21#9±14##-2±17-6±180±1223±16EA +β2FNA 913±19#16±18#11±15###-3±18#-24±1310±144±126±21EA +nor 2BN I 10-94±14333-81±8333-84±6333-71±1933-53±203-41±143-24±13-6±5EA
+
ICI174864
9
-57±13333
-77±24333
-77±18333
-49±213
-26±16
-39±1333
6±159±15
x ±s (%)1
3
P <0105,33P <0101,
333
P <01001,compared with the normal 1#
P <0105,
##
P
<0101,
###
P <01001,compared with EA +NaCl 1
215　注射κ受体拮抗剂nor 2BNI 后电针与兴奋皮层对Pf 神经元伤害性反应的影响
注射nor 2BN I 后,Pf 神经元的伤害性反应在停针后0～10min 被明显抑制(n =10,P <0105)(表1)。

Pf 神经元的伤害性反应在兴奋皮层Sm Ⅰ区后0～8min 、15min 时亦被明显抑制(n =9,P <0105)(表2)。

上述两组分别与NaCl 对照组相比均无显著差异(P >0105)。

1
51期 吴国冀等:尾核阿片μ受体参与电针及皮层Sm Ⅰ区对束旁核伤害性反应的抑制
表　2　尾核头部微量注射不同的阿片受体拮抗剂后兴奋皮层SmⅠ区对Pf伤害性反应的影响
Table2　Effects of G lu at SmⅠon nociceptive responses of Pf neurons after microinjec2 tion of different opioid receptor antagonists into Cd
n
Time(min)
　0　2　4　6　8　10　15　20
G lu+NaCl9-82±
10333-92±
10333
-90±
11333
-62±
14333
-44±
8333
-17±
22
3±
12
-3±
9
G lu+Naloxone9-9±
13###
8±
23##
0±
21##
18±
24#
21±
22#
-20±
24
-6±
17
-13±
21
G lu+β2FNA9-16±
13##
-6±
18##
19±
17###
-10±
9##
-8±
12#
19±
15
13±
12
-5±
19
G lu+nor2BN I9-94±
14333
-95±
8333
-66±
7333
-78±
10333
-54±
13333
-19±
13
-27±
103
16±
16
G lu+ ICI1748649
-85±
20333
-95±
10333
-98±
15333
-56±
10333
-24±
13
7±
18
-16±
22
7±
14
x±s(%)13P<0105,33P<0101,333P<01001,compared with the normal.#P<0105,##P
<0101,###P<01001,compared with G lu+NaCl.
216　注射δ受体拮抗剂ICI174,864后电针与兴奋皮层对Pf神经元伤害性反应的影响注射ICI174,864后,Pf神经元的伤害性反应在电针后被明显抑制,停针后0～6min、10 min时具有显著性差异(n=9,P<0105)(表1)。

兴奋皮层SmⅠ区对Pf神经元的伤害性反应亦有明显抑制作用,0～6min时其抑制作用具有统计学意义(n=9,P<01001)(表2)。

以上两组分别与NaCl对照组相比亦无显著差异(P>0105)。

3　讨论
关于痛调节中Cd在皮层与皮层下核团联系中的作用,张香桐曾提出,大脑皮层对于痛觉的调制有可能通过Cd下达丘脑[6]。

本实验采用谷氨酸局部施于皮层SmⅠ区以兴奋神经元胞体、红藻氨酸微量注射到Cd以毁损神经元胞体的方法,证明了Cd头部不仅参与SmⅠ区对Pf神经元伤害性反应的调节,也参与电针对Pf神经元伤害性反应的调节。

本研究组曾以丘脑中央中核、Pf神经元的伤害性反应为指标,观察到电针可以抑制中央中核、Pf神经元的伤害性反应[7];毁损或在皮层体感运动区施加G ABA后,电针对Pf神经元伤害性反应的抑制作用被减弱或取消[8,9];电针可以激活大脑皮层神经元[10]。

基于以上实验,我们认为电针引起的镇痛作用,可能是由于电针激活了大脑皮层对丘脑髓板内核群的下行性抑制作用。

本实验用兴奋皮层的方法模拟电针的作用,取得了与电针一致的结果,提示电针可兴奋皮层神经元,主要经过Cd抑制Pf的伤害性反应。

有报道,黑质内μ受体参与痛调节,而δ与κ受体与此无关[11],但Cd内不同的阿片受体(μ、δ、κ)在痛调节及针刺镇痛中的作用尚未见到报道。

本实验通过向Cd头部分别微量注射μ、δ、κ受体拮抗剂的方法,观察到μ受体拮抗剂可以阻断电针和兴奋皮层对Pf神经元伤害25生 理 学 报 51卷
性反应的抑制作用,而δ与κ受体拮抗剂不能。

结合以往工作[7～10],本研究提示:尾核中阿片μ受体参与皮层Sm Ⅰ区对束旁核针刺镇痛的下行调节。

本实验得出如下结论:Cd 头部参与针刺镇痛中皮层Sm Ⅰ区对丘脑Pf 神经元伤害性反应的抑制作用,Cd 中阿片肽主要通过μ受体参与这一抑制作用。

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Feb11999,51(1),49～54 OPIOIDμRECEPTORS IN CAU DATE NUCL EUS
CONTRIBUTE TO E L ECTROACUPUNCTURE AN D
SmⅠGENERATING INHIBITION ON NOCICEPTIVE
RESPONSES OF Pf NEURONS3
WU G U O-J I,CHEN Z HENC-Q IU
(Institute of Acupuncture,China Academy of TCM,beijing100700)
ABSTRACT
The present experiments aimed to investigate whether the caudate nucleus(Cd)was involved in cortical sensorimotor areaⅠ(SmⅠ)generating descending modulation of the parafascicular nucleus(Pf)in acupuncture analgesia(AA),and what type of opiate receptors in Cd were in2 volved.It was found that nociceptive responses of Pf neurons could be inhibited by elec2 troacupuncture(EA)and excitation of SmⅠbefore lesion of Cd,but not after lesion.After mi2 croinjection of naloxone ofβ-FNA,the specific antagonist for opioidμreceptors,into Cd,the in2 hibitory effect of EA of activation of SmⅠon nociceptive responses of the Pf neurons was abol2 ished,but it was not influenced by microinjection of nor-BN I and ICI174,864,the specific an2 tagonists for opioidκandδreceptors,respectively,Together with our previous findings that EA could activate cortical neurons to participate in descending modulation of activities of pf neurons, the present results suggest that Cd is associated with SmⅠgenerating descending inhibition on nociceptive responses of Pf neurons in AA,and it is most likely that opiates in Cd may be involved in this inhibition throughμ,but notκofδreceptors.
K ey w ords:caudate nucleus;acupuncture analgesia;cerebral cortex;parafascicular nucleus;opiate 3Supported by National Natural Science Foundation of China(No.39670897)。