慢性神经痛对抑郁状态以及中枢多巴胺神经元电生理的影响

doi:10.13459/j.cnki.cjap.2016.05.005

中国应用生理学杂志 ›› 2016, Vol. 32 ›› Issue (5): 403-407.doi: 10.13459/j.cnki.cjap.2016.05.005

慢性神经痛对抑郁状态以及中枢多巴胺神经元电生理的影响

付波^1,2, 翁谢川^1,2, 王静³, 黄涛^1,2, 王滨^1,2, 林世德^1,2, 刘少君^1,2

1. 军事医学科学院基础医学研究所神经生物学研究室, 北京 100850;
2. 军事医学科学院国家蛋白质组学重点实验室, 北京 100850;
3. 军事医学科学院卫生环境学研究所, 天津 300050

收稿日期:2016-03-07 修回日期:2016-05-25 出版日期:2016-09-28 发布日期:2018-06-20
通讯作者: 翁谢川,Tel:010-66931345;E-mail:wengxc2000@sina.com;刘少君,Tel:010-66931304;E-mail:liusj@bmi.ac.cn E-mail:wengxc2000@sina.com;liusj@bmi.ac.cn
基金资助:
北京市自然科学基金面上项目（7142123）；蛋白质组学国家重点实验室优青课题（SKLP-YB201403）；总装预研基金课题（9140A26060215JB94001）

The impact of electrophysiology of central dopaminergic neurons and the depression-state induced by chronic neuropathic pain

FU Bo^1,2, WENG Xie-chuan^1,2, WANG Jing³, HUANG Tao^1,2, WANG Bin^1,2, LIN Shi-de^1,2, LIU Shao-jun^1,2

1. Department of Biology, Institute of Basic Medical Science, Academyof Military Medical Sciences, Beijing 100850;
2. State Key Laboratory of Proteomics, Beijing 100850;
3. Institute of Health and Environmental Medicine, Academy of Military Medical Sciences, Tianjin 300050, China

Received:2016-03-07 Revised:2016-05-25 Online:2016-09-28 Published:2018-06-20
Supported by:
北京市自然科学基金面上项目（7142123）；蛋白质组学国家重点实验室优青课题（SKLP-YB201403）；总装预研基金课题（9140A26060215JB94001）

摘要/Abstract

摘要： 目的：探讨大鼠慢性神经痛导致抑郁症状发生后，中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元自发放电活动的改变情况。方法：24只健康成年大鼠进行随机分组（n=12）：假手术组（Sham）大鼠仅进行坐骨神经分支暴露，坐骨神经损伤组（SNI）进行坐骨神经分支选择性损伤。在神经损伤后的第3、7、14、28、42、56天进行机械刺激计算缩足反射阈值，并进行糖水偏好、强迫游泳、旷场实验等行为学实验来评价大鼠是否发生抑郁症状；利用在体多通道电生理技术，对SNI组大鼠和假手术组大鼠中脑腹侧被盖区神经元分别进行记录分析。结果：与假手术组比较，SNI组大鼠的机械痛阈值明显降低（P<0.01）；在旷场实验、糖水偏好、强迫游泳较对照组出现显著性差异（P<0.01）；大鼠中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元自发放电频率、簇状放电活动中动作电位的数量明显增加（P<0.01）。结论：慢性疼痛可以导致大鼠抑郁相关症状的发生，中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元自发放电频率增加与疼痛后抑郁发生相关。

关键词: 抑郁, 多巴胺能神经元, 慢性神经痛, 自发放电, 大鼠

Abstract: Objective: To explore the underlying electrophysiological mechanism of depression induced by chronic pain in dopaminergic neurons in midbrain ventral tegmental area (VTA) of rats. Methods: Twenty-four healthy adult rats were divided into two groups randomly(n=12):12 rats formed the sham group by exposing the spared nerve, and another 12 rats were served as the spared nerve injury (SNI)group by branchedness sciatic nerve injury surgery. The mechanical allodynia test were detected on the day of 3, 7, 14, 28, 42 and 56 after surgery, and the depressive-like behaviors such as open-field test, sucrose preference and forcedswim test were detected at the same time. Then we used the Multichannel Acquisition Processor (MAP) system to record the firing activity of neurons in VTA in both Sham rats and SNI rats.Results: ①Comparing to sham rats, the paw withdrawalmechanical threshold of SNI rats was decreased significantly (P< 0.01);② According to depression-related behavioral test, SNI rats showed significant difference in open field text, sucrose preference, focus swim text comparing with Sham rats (P< 0.01);③ The firing rate and burst activity of dopaminergic neuronsin midbrain VTA are increased in depression rats compare to sham rats(P<0.05).Conclusion: Chronic pain could induce depression, and the increase of spontaneous firing rate of dopaminergic neurons in midbrain VTA might be contribute to the depression induced by the chronic neuropathic pain.

Key words: depression, dopaminergic neurons, chronic neuropathic pain, spontaneous firing, rat

付波, 翁谢川, 王静, 黄涛, 王滨, 林世德, 刘少君. 慢性神经痛对抑郁状态以及中枢多巴胺神经元电生理的影响[J]. 中国应用生理学杂志, 2016, 32(5): 403-407.

FU Bo, WENG Xie-chuan, WANG Jing, HUANG Tao, WANG Bin, LIN Shi-de, LIU Shao-jun. The impact of electrophysiology of central dopaminergic neurons and the depression-state induced by chronic neuropathic pain[J]. CJAP, 2016, 32(5): 403-407.

参考文献

[1] Kim H, Chen L, Lim G, et al.Brain indoleamine2,3-dioxygenase contributes to the comorbidity of pain and depression[J]. J Clin Invest, 2012, 122(8):2940-2954.
[2] Scott David, Stohler Christian, Egnatuk Christine, et al. Placebo and nocebo effects are defined by opposite opioid and dopaminergic responses[J]. Arch Gen Psychiatry, 2008, 65(2):220-231.
[3] Yeomans JS, Kofman O,McFarlane V, et al.Cholinergic involvement in lateral hypothalamic rewarding brain stimulation[J]. Brain Res, 1985, 329:19-26.
[4] Friedman AK, Walsh JJ, Juarez B, et al.Enhancing Depression Mechanisms in Midbrain Dopamine Neurons Achieves Homeostatic Resilience[J]. Science, 2014, 344(6181):313-319.
[5] 杨慧娣, 杨铮, 刘陶迪. 多巴胺激动剂阿朴吗啡对东莨菪碱诱导小鼠学习记忆障碍的影响[J]. 中国应用生理学杂志, 2014, 30(3):259-263.
[6] Krishnan V, Han MH, Graham DL, et al.Molecular adaptations underlying susceptibility and resistance to social defeat in brain reward regions[J]. Cell, 2007, 131(2):391-404.
[7] Britt JP, Benaliouad F, Mcdevitt RA, et al. Synaptic and behavioral profile of multiple glutamatergic inputs to the nucleus accumbens[J]. Neuron, 2012,76(4):790-803.
[8] Wang J, Guo Y, Xue D. A single sub-anesthetic dose of ketamine relievesdepression-like behaviors induced by neuropathic pain in rats[J]. Anesthesiol, 2011, 115(4):812-821.
[9] George Paxinos, Charles Watson. 《大鼠脑立体定位图谱》(第3版)[M]. 北京:人民卫生出版社, 2005:1-152.
[10] Grace AA, Bunney BS. The control of firing pattern in nigral dopamine neurons:burst firing[J]. J Neurosci, 1984, 4(11):2877-2890.
[11] Grace AA, Bunney BS. The control of firing pattern in nigral dopamine neurons:single spike firing[J]. J Neurosci, 1984, 4(11):2866-2876.
[12] Fishbain DA, Cutler R, Rosomoff HL, et al.Chronic pain-associated depression:Antecedent or consequence of chronic pain[J]. Clin J Pain, 1997, 13(2):116-137.
[13] Leknes S, Tracey I.A common neurobiology for pain and pleasure[J]. Nat Rev Neurosci, 2008, 9(4):314-320.
[14] 曾志刚, 郝选明, 邱红, 等. 递增负荷运动对大鼠下丘脑弓状核ACh、DA、NA、AD的影响[J]. 中国应用生理学杂志, 2012, 28(2):121-122.
[15] 陈伟强, 程义勇, 李树田, 等. 心理应激对大鼠旷场行为的影响以及酪氨酸干预作用的研究[J]. 中国应用生理学杂志, 2009, 25(1):125-128.
[16] Jarcho JM, Mayer EA, Jiang ZK, et al.Pain, affective symptoms and cognitive deficits in patients with cerebral dopamine dysfunction[J]. Pain, 2002, 153(4):744-754.
[17] Flagel SB, Clark JJ, Robinson TE, et al.A selective role for dopamine in stimulus-reward learning[J]. Nature, 2001, 469(7328):53-57.
[18] Claudia S, Sonia A, Marta DF, et al.Enhanced serotonin andmesolimbic dopamine transmission in a rat model of neuropathic pain[J]. Neuropharmacol, 2015, 97:383-393.

慢性神经痛对抑郁状态以及中枢多巴胺神经元电生理的影响

The impact of electrophysiology of central dopaminergic neurons and the depression-state induced by chronic neuropathic pain

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[1]	扈敬, 李法东, 邵小婷, 李思葳, 张欣颖, 赵冰冰, 徐长庆, 魏璨. 精胺对高糖引起的大鼠心肌纤维化的影响及其机制[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(3): 193-196.
[2]	朱建忠, 赵灿, 隋月林, 刘媛媛, 乔跃兵. 瘦素对糖尿病大鼠糖脂代谢及炎性因子的影响[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(3): 197-201.
[3]	孙晓娟, 冯武龙, 侯娜, 李娜, 姜蔚丽. 有氧运动和白藜芦醇对2型糖尿病大鼠肾脏JAK2及TGF-β1的影响[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(3): 202-206.
[4]	石慧, 梁晓珊, 黄丽文, 罗之刚, 谭龙. 一种高尿酸血症大鼠模型诱导方法的改良和效果评价研究[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(3): 223-227.
[5]	杨琼, 潘娅, 陈粲, 戴桃李. 阿尼西坦对血管性痴呆大鼠的治疗作用[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(3): 232-234.
[6]	韩洁, 刘子怡, 方振, 田蕾, 杨丹凤, 袭著革, 刘晓华. 重复制动应激对雌性大鼠下丘脑-垂体-卵巢轴的影响[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(3): 245-249.
[7]	孙景然, 樊祢祢, 张桢, 吴瑾, 韩殿鹏, 白家磊, 杜连群, 房彦军. 有机磷阻燃剂TDCIPP对雌性大鼠甲状腺的潜在毒性作用[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(3): 250-254.
[8]	陈宇峰, 董凡赫, 楼云玮, 寿今豪, 张慧婷, 周一超, 严明, 毛红娇, 张云. 补骨脂素对TCP磨损颗粒所致大鼠成骨细胞损伤的干预作用及其机制[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(3): 255-260.
[9]	李家卉, 张敏, 付子豪, 李勇枝, 王佳平, 高峰, 董玲. 经皮穿刺抽取大鼠脑脊液方法的改良[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(3): 265-267.
[10]	徐昌顺, 孙培, 林春. 改良型大鼠鞘内穿刺置管针及导管末端注药装置在大鼠鞘内置管术中的应用研究[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(3): 283-288.
[11]	王凌星, 洪姗燕, 杨美丽, 黄红红. 丁苯酞对睡眠剥夺大鼠额叶小胶质细胞活化的影响^*[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(2): 106-110.
[12]	完建永, 张勇, 刘世强, 华田苗, 孙庆艳. 运动对胰岛素抵抗大鼠肝脏BIM信号通路的影响^*[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(2): 115-118.
[13]	姚良雪, 韩家鑫, 魏培韵, 侯思博, 何潇剑, 张瑞岭, 杜爱林. 丁苯酞对慢性酒精中毒大鼠海马、杏仁核H₂S/CBS通路及学习记忆能力的影响^*[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(2): 138-142.
[14]	窦丽. 游泳训练对高血压大鼠血压及血栓前状态分子的影响^*[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(2): 161-164.
[15]	苏艳红, 袁乾坤, 肖蓉, 陈娟, 李强, 张世超. 抗阻训练对增龄大鼠骨骼肌线粒体功能的影响^*[J]. 中国应用生理学杂志, 2020, 36(2): 165-170.