作者：李林 賴江華 陳利萍 朱俊艷 陳騰
【摘要】 目的 研究多巴胺D3受體對小鼠基礎痛閾的調制作用，為進一步探討D3受體在痛覺調制作用中的分子機制奠定基礎。方法 對實驗小鼠進行適應性預處理后，用甩尾儀測定D3受體基因敲除小鼠(D3-/-)及具有相同遺傳背景的野生型(C57BL/6J)小鼠的基礎痛閾。結果 D3受體基因敲除小鼠的基礎痛閾高于野生型C57BL/6J小鼠，統(tǒng)計學檢驗顯示兩組間有顯著性差異(P<0.05)。結論 多巴胺D3受體可能參與痛覺的調制過程，對脊髓傷害性反射具有緊張性下調易化效應。對進一步在分子水平探討多巴胺對痛覺調制作用機制奠定了基礎。
【關鍵詞】 多巴胺D3受體；基礎痛閾；基因敲除小鼠
腦內(nèi)多巴胺(dopamine, DA)系統(tǒng)是參與調節(jié)人類軀體運動、精神活動以及精神依賴的重要遞質[1]，隨著中樞定位分析的逐漸精確以及特異性的DA受體(dopamine receptor, DR)亞型工具藥的應用,中樞DA系統(tǒng)在痛覺調制中的作用越來越受到重視。由于既往關于DR對痛覺調制作用的研究多是通過給予多巴胺受體激動劑或拮抗劑來進行的，存在特異性及靶向性不強等不足，因此各家報道的研究結果很不一致[2]。而多巴胺D3受體基因敲除(dopamine 3 receptor knockout, D3RKO)小鼠具有基因定向敲除后特異性高等優(yōu)勢，因此為深入研究DA受體在痛覺調制過程中的作用提供了一條新途徑。本實驗通過對多巴胺D3受體基因敲除小鼠及野生型(C57BL/6J)小鼠進行基礎痛閾測定來揭示多巴胺D3受體在痛覺調制過程中的作用。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及分組 D3RKO小鼠(D3-/-)(由美國芝加哥大學徐明教授惠贈)以及具有相似遺傳背景的野生型(wild type, WT)C57BL/6J小鼠(由西安交通大學實驗動物中心提供)各8只，雌雄各半，體重20-25g。動物飼養(yǎng)在SPF(specificpathogen free)級動物房，恒溫21℃。各組小鼠在層流架中分籠飼養(yǎng)，24h周期明暗交替照明,動物自由進食及飲水。
1.2 實驗儀器 甩尾痛覺測試儀(33 Tail Flick Analgesia Meter, ITC, USA)。
1.3 實驗動物預處理 在開始實驗前2d對實驗動物進行預處理。每天在同一時間和同一環(huán)境，由實驗操作人員佩戴在實驗小鼠鼠籠墊料中放置過的棉線手套在甩尾儀上安撫小鼠直至其保持安靜狀態(tài)，使其適應實驗環(huán)境及操作過程。
1.4 基礎痛閾測定 用輻射熱照射鼠尾，測定甩尾潛伏期(s)，連續(xù)3d，每天測試3次，每次間隔30s。輻射熱照射強度為儀器65%強度，照射部位為小鼠尾部下2/3處，使小鼠的甩尾潛伏期在1.5-3s間。
1.5 統(tǒng)計學處理 采用SPSS11.5軟件對兩實驗組數(shù)據(jù)進行重復測量方差分析，P<0.05表示有顯著性差異。
2 結果
對資料進行球檢驗得近似χ2值為14.632，自由度為2，對應P值0.001，故進行GreenhouseGeisser 多元重復測量方差分析，結果見表1、2。
表1 D3RKO小鼠和C57BL/6J小鼠基礎痛閾測定結果（略）
Table 1 Baseline pain threshold of D3RKO mice and C57BL/6J mice
**P<0.01 and *P<0.05 vs. C57BL/6J group on the same day
表2 各項統(tǒng)計學參數(shù)（略）
Table 2 Statistical parameters
3 討論
多巴胺受體包括D1、D2、D3、D4、D5五種亞型。由于D1和D5受體分子同源性超過80%及與興奮性G蛋白(Gs)耦聯(lián)等共同特性,在藥理學特征上與傳統(tǒng)的D1亞型受體相似，因此統(tǒng)稱為D1樣受體(D1like receptors)。D2、D3和D4受體分子同源性約為45%，受體基因有4-6個內(nèi)含子，無棕櫚酸酯化作用，均與抑制性G蛋白(Gi)相耦聯(lián)，在藥理學特征上與傳統(tǒng)的D2亞型受體相似，故統(tǒng)稱為D2樣受體(D2like receptors)[3]。既往對多巴胺受體功能的研究主要是通過給予拮抗劑或激動劑的方法進行。對于D3受體，常用的配體有四氫萘滿類、LY171555、PD128907、(+)S14297等，是D3受體激動劑或拮抗劑。由于D3受體與D2、D4受體結構上高度同源，空間分布上部分重疊使得這些配體都只是部分性的激動劑或拮抗劑，并不能起到D3受體專一性拮抗或激動，因此就使得在此基礎上研究結果的可信度受到一定影響。
本實驗所用的D3RKO小鼠是以野生型C57BL/6J小鼠為基礎，通過由PGK(phosphoglycerate kinase)啟動子調控的neo(neomycin resistance)基因替代多巴胺D3受體第一外顯子以敲除D3受體基因。與野生型C57BL/6J小鼠相比，該敲除小鼠無顯著生理學異常，可以正常繁殖、生長，其繁殖后代的數(shù)量、體形及性別無明顯異常。經(jīng)腦內(nèi)D1、D2受體結合實驗、多巴胺放射自顯影分析、酪氨酸羥化酶免疫實驗等研究證實，其多巴胺系統(tǒng)除缺少D3受體以外，與野生型C57BL/6J小鼠相比無明顯差異，因此是研究D3受體功能的理想動物模型[4]。
以往研究表明多巴胺系統(tǒng)主要通過D2樣受體參與對痛覺的調制[58]。在大鼠輻射熱測痛模型上分別腹腔注射D1和D2樣受體特異性激動劑和拮抗劑，發(fā)現(xiàn)只有D2樣受體的選擇性拮抗劑Spiperone有鎮(zhèn)痛作用,而其激動劑和D1樣受體選擇性的激動劑SKF38393以及拮抗劑SCH23390均對痛閾不產(chǎn)生顯著影響。靜脈注射D2樣受體拮抗劑氟哌啶醇(Haloperidol)也產(chǎn)生了鎮(zhèn)痛作用。類似的結果還有：皮下注射D2樣受體激動劑溴麥角環(huán)肽(bromocriptine)對基礎痛閾無影響；皮下注射D1樣受體激動劑SKF38393或D2樣受體特異性的激動劑LY141865,發(fā)現(xiàn)前者對基礎痛閾無影響,而后者產(chǎn)生了痛敏；在小鼠測痛模型上腹腔注射SKF38393和溴麥角環(huán)肽對基礎痛閾也無影響。表明D2樣受體對痛閾有緊張性易化的作用[2]。最近Heikki Mansikka等[9]通過對D2受體基因敲除小鼠的研究發(fā)現(xiàn)D2RKO小鼠對輻射熱刺激的基礎痛閾有所上升但很輕微，即在內(nèi)源性多巴胺對痛覺的調制作用中，D2R參與其中，起到緊張性易化作用，但并不起主要作用。這進一步提示，D3R或D4R在D2樣受體對痛閾的調制過程中起更大作用。
本研究結果顯示D3RKO小鼠對于輻射熱刺激的基礎痛閾明顯高于野生型的C57BL/6J小鼠，提示多巴胺D3受體在神經(jīng)系統(tǒng)參與痛覺的調制過程中起一定作用，主要引起基礎痛閾降低，亦即在正常小鼠D3R對基礎痛閾有緊張性易化作用。
中腦邊緣多巴胺系統(tǒng)(MLDS)途徑是獎賞效應過程中傳遞多巴胺的專一性通路，是公認的與成癮有關的最重要的腦區(qū)。Xu等[4]對D3RKO小鼠的研究表明，D3RKO小鼠對可卡因的敏感性增強，對安非它明的條件性位置偏愛增高，提示D3R對機體的成癮過程也主要起抑制作用。同時，中腦邊緣多巴胺系統(tǒng)與脊髓SmVLOPAG脊髓組成的痛覺調制通路[10]有著密切的聯(lián)系，并且各種各樣的精神及軀體依賴性藥物如苯丙胺類、阿片類等，都具有一定的鎮(zhèn)痛及產(chǎn)生幻覺的作用，使人精神亢奮或飄飄欲仙，感覺舒爽，有些成癮性藥物如杜冷丁本身就是由于鎮(zhèn)痛作用而導致機體最終成癮，據(jù)此我們推測，多巴胺D3受體對痛覺的調制過程可能是影響機體成癮的一個重要環(huán)節(jié)。本實驗的研究結果顯示D3受體可以使小鼠痛覺敏感，即舒爽與疼痛、成癮與抑制成癮這兩對相互對抗作用都在D3受體的功能中得到體現(xiàn)，因此，對D3受體參與痛覺調制作用的研究可能會對進一步研究DA系統(tǒng)在藥物成癮中的作用提供新的理論支持。
【參考文獻】
[1]韓濟生. 神經(jīng)科學原理 [M]. 第二版.北京：北京醫(yī)科大學出版社, 1999:500505.
[2]高秀，吳根誠. 中樞多巴胺系統(tǒng)在痛覺調制中的作用研究 [J]. 國外醫(yī)學. 生理、病理科學與臨床分冊, 2001, 21(4):309311.
[3]Kebabian JW, Calne DB. Multiple receptors for dopamine [J]. Nature, 1979, 277(5692):9396.
[4]Ming Xu, Timothy EK, Giovanni TS. Dopamine D3 receptor mutant mice exhibit increased behavioral sensitivity to concurrent stimulation of D1 and D2 receptors [J]. Neuron, 1997, 19:837848.
[5]Roame DS, Bounds JK, Ang CY, et al. Quinpitoleinduced alterations of tail temperature appear as hyperalgesia in the radiant heat tailflick test [J]. Pharmacol Biochem Behav, 1998, 59(1):7782.
[6]FrussaFilho R, Rocha TB, Conceicao IM, et al. Effects of dopaminergicagents on visceral pain measured by the writhing test [J]. Arch Int Pharmacodyn Ther, 1996, 331(1):7493.
[7]高秀，辛冰牧，朱崇斌，等. 大鼠鞘內(nèi)注射多巴胺受體激動劑與拮抗劑對痛及針刺鎮(zhèn)痛的影響 [J]. 生理學報, 1998, 50(1):4348.
[8]汪海宏，許沼芬. 多巴胺D1和D2受體拮抗劑對針刺鎮(zhèn)痛的增強 [J]. 生理學報, 1993, 45:6168.
[9]Heikki M, Eric E, Emiliana B, et al. Influence of the dopamine D2 receptor knockout on painrelated behavior in the mouse [J]. Brain Res, 2005, 1052:8287.
[10]唐敬師，袁斌. 一個新的痛覺調制通路的發(fā)現(xiàn) [J]. 西安交通大學學報(醫(yī)學版), 2002, 23(4):329332.
轉貼于 中國論文下載中心 http://www.studa.net
