前扣带回皮层中CaMKⅡα⁺ GAD67⁺神经元在大鼠神经病理性疼痛和焦虑抑郁共病中的作用

摘要

目的探讨前扣带回皮层（ACC）中表达钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）的兴奋性神经元和表达谷氨酸脱羧酶67（GAD67）的抑制性神经元在神经病理性疼痛以及焦虑、抑郁共病中的作用。方法雄性SD大鼠72只，随机分为假手术组（Sham）、神经病理性疼痛组（CCI）、神经病理性疼痛+CaMKⅡα非激活组（CCI+hM4Di^-）、神经病理性疼痛+CaMKⅡα激活组（CCI+hM4Di⁺）、神经病理性疼痛+GAD67非激活组（CCI+hM3Dq^-）、神经病理性疼痛+GAD67激活组（CCI+hM3Dq⁺）。通过由专门设计药物技术激活的设计受体（DREADDs）偶联hM3Dq或hM4Di，以细胞类型和时间依赖性的方式调控神经元活性。以机械缩足阈值（PWT）、热缩足潜伏期（PWL）评估疼痛行为，旷场试验、新环境进食抑制试验、强迫游泳试验评估焦虑、抑郁样行为，WesternBlot检测CaMKⅡα和GAD67表达，c-Fos免疫荧光染色检测神经元激活情况。结果与Sham组相比，CCI组大鼠术后表现出机械痛觉过敏和热痛觉超敏反应以及焦虑、抑郁样行为；对侧ACC中CaMKⅡα蛋白表达水平升高，GAD67蛋白表达水平降低；免疫荧光染色显示CaMKⅡα⁺神经元激活增多，GAD67⁺神经元激活减少。与CCI+hM4Di^-组大鼠相比，CCI+hM4Di⁺组在术后28 dPWL、PWT升高，焦虑和抑郁样行为改善。与CCI+hM3Dq^-组相比，CCI+hM3Dq⁺组在术后28dPWL、PWT升高，焦虑、抑郁样行为减少。结论抑制ACC中CaMKⅡα⁺兴奋性神经元或激活GAD67⁺抑制性神经元能起到减轻NP大鼠疼痛，改善焦虑、抑郁样行为的作用。

关键词

神经病理性疼痛 / 焦虑 / 抑郁 / 由特定药物激活的受体 / CaMKⅡα⁺神经元 / GAD67⁺神经元 / 前扣带回皮层 / 大鼠