神经病理性疼痛大鼠脊髓背角的空间代谢组学分析

摘要

目的:本研究旨在利用空间代谢组学技术，通过坐骨神经分支损伤(SNI)模型探讨急/慢性神经病理性疼痛(NP)状态下大鼠脊髓背角内源性代谢物的变化情况，为进一步研究NP的发病机制及探寻潜在治疗靶点提供依据。方法:将雄性SD大鼠分为急性Sham组、急性SNI组、慢性Sham组和慢性SNI组，于SNI术后第1、28 d进行急/慢性疼痛行为学评估。利用质谱成像空间分辨代谢组学技术对4组大鼠脊髓背角圈选、分析，筛选差异代谢物，解析代谢通路，并进行靶向代谢物谷氨酸的定量对比研究。结果:与Sham组相比，急/慢性SNI组大鼠自发痛的频次和时间增加、机械痛阈值下降。代谢组学结果提示，与Sham组相比，急性SNI手术侧涉及苯丙氨酸、色氨酸、麦芽糖等30个差异代谢物变化，在嘌呤代谢，组氨酸代谢，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等代谢通路发生改变；而慢性SNI手术侧涉及壬二酸、色氨酸等39个差异代谢物变化，在精氨酸生物合成，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等代谢通路发生改变。与对侧相比，急性SNI手术侧涉及葡萄糖、麦芽糖等12个差异代谢物变化，慢性SNI手术侧涉及色氨酸、葡萄糖等19个差异代谢物变化，两组均主要在淀粉和蔗糖代谢通路发生改变。靶向代谢物检测结果表明，与Sham组相比，急性SNI组谷氨酸含量上调(P<0.05),而慢性SNI组谷氨酸含量下调(P<0.001)。结论:本研究鉴定了外周神经损伤后，急/慢性疼痛状态下脊髓背角的差异代谢物及代谢通路变化，可能与NP的发病机制密切相关。

关键词

神经病理性疼痛 / 代谢组学 / 空气动力辅助解吸电喷雾质谱成像 / 大鼠