三叉神經(jīng)痛是最嚴(yán)重的神經(jīng)病理性疼痛形式,其主要表現(xiàn)為單側(cè)口面部三叉神經(jīng)支配區(qū)域內(nèi)反復(fù)發(fā)作的、短暫劇烈的電擊或刀割樣劇烈疼痛,常由輕觸、說(shuō)話(huà)、洗臉等日常無(wú)害行為觸發(fā)。目前,血管壓迫尚未進(jìn)入腦橋的三叉神經(jīng)根并導(dǎo)致壓迫位置局部脫髓鞘被認(rèn)為是臨床上最常見(jiàn)的經(jīng)典型三叉神經(jīng)痛的關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)。相應(yīng)地,三叉神經(jīng)根微血管減壓術(shù)對(duì)經(jīng)典型三叉神經(jīng)痛具有一定程度的治療效果。然而,有些具有典型癥狀的三叉神經(jīng)痛患者要么微血管減壓術(shù)療效不佳,要么在其三叉神經(jīng)根區(qū)域并不存在確切的脫髓鞘病變。因此,很有可能是其他區(qū)域的神經(jīng)病變導(dǎo)致此類(lèi)三叉神經(jīng)痛。


既往臨床研究觀察到,繼發(fā)于多發(fā)硬化或者腦橋缺血梗死的三叉神經(jīng)痛患者很可能是由腦橋三叉神經(jīng)束(pontine trigeminal tract,PTT)區(qū)域的脫髓鞘病變引起的。最近研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),很大一部分微血管減壓術(shù)療效不佳的三叉神經(jīng)痛患者全腦范圍內(nèi)僅僅在腦橋三叉神經(jīng)束區(qū)域出現(xiàn)脫髓鞘病變。與此同時(shí),腦橋三叉神經(jīng)束脫髓鞘病變被發(fā)現(xiàn)可以預(yù)測(cè)微血管減壓術(shù)治療三叉神經(jīng)痛是否有效。這些臨床證據(jù)提示,除了常見(jiàn)的三叉神經(jīng)根脫髓鞘,腦橋三叉神經(jīng)束脫髓鞘同樣可能導(dǎo)致具有典型病癥的三叉神經(jīng)痛。然而,目前尚未有臨床隊(duì)列或動(dòng)物模型研究進(jìn)一步明確這種臨床推測(cè)。


溶血磷脂酰膽堿(lysophosphatidylcholine,LPC)常被用于建立中樞神經(jīng)系統(tǒng)局部脫髓鞘模型。因此,本研究擬利用成年大鼠腦橋三叉神經(jīng)束LPC的腦立體定位微量注射,建立成年大鼠腦橋三叉神經(jīng)束局部脫髓鞘模型,通過(guò)行為學(xué)和藥理學(xué)檢測(cè)腦橋三叉神經(jīng)束局部脫髓鞘能否在成年大鼠上誘發(fā)三叉神經(jīng)痛樣行為,從而明確腦橋三叉神經(jīng)束脫髓鞘可以誘發(fā)三叉神經(jīng)痛。本研究結(jié)果將為三叉神經(jīng)痛的基礎(chǔ)研究和臨床診療奠定一定的基礎(chǔ)。


1材料與方法


1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物


6~7周齡健康清潔級(jí)雄性SD大鼠,體質(zhì)量200~220 g,購(gòu)自成都達(dá)碩實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司。大鼠飼養(yǎng)于12/12 h(光照/黑暗)環(huán)境中,環(huán)境溫度控制在(22±1)℃,食水充足且可自由獲得。待外購(gòu)動(dòng)物適應(yīng)本實(shí)驗(yàn)環(huán)境且體質(zhì)量達(dá)到250~270 g時(shí)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。以下有關(guān)動(dòng)物的操作流程嚴(yán)格遵守四川大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利和倫理相關(guān)規(guī)定,并盡可能減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的痛苦,降低大鼠使用量。


1.2主要試劑


LPC購(gòu)自美國(guó)Sigma公司;FluoroMyelin Red髓鞘熒光染料購(gòu)自美國(guó)Invitrogen公司;抗熒光衰減封片劑、卡馬西平購(gòu)自北京索萊寶生物科技有限公司;異氟烷購(gòu)自深圳瑞沃德生命科技有限公司;羥丙基-β-環(huán)糊精購(gòu)自上海愛(ài)必信生物科技有限公司。


1.3實(shí)驗(yàn)器材


小動(dòng)物麻醉系統(tǒng)購(gòu)自南京卡爾文生物科技有限公司;左臂單臂數(shù)顯型腦立體定位儀、玻璃微電極注射泵購(gòu)自深圳瑞沃德生命科技有限公司;玻璃微電極購(gòu)自丹麥Unisense公司;von Frey纖維絲套件購(gòu)自美國(guó)Danmic Global公司;Air-puff控制系統(tǒng)購(gòu)自日本MUSASHI公司;IX-83型倒置熒光顯微鏡購(gòu)自日本Olympus公司;CM3050型冷凍切片機(jī)購(gòu)自德國(guó)Leica公司。


1.4.1腦橋三叉神經(jīng)束垂直型腦立體定位微量注射


用異氟烷麻醉大鼠后,將大鼠固定于腦立體定位儀。頭部剃毛,從大鼠頭部中縫處剪開(kāi)皮膚,暴露術(shù)野。參照Wistar大鼠腦立體定位MRI圖譜,以Bregma為坐標(biāo)原點(diǎn),在其前后徑(anterior-posterior,AP):-9.86 mm;內(nèi)外徑(medial-lateral,ML):2.75、2.85、2.95、3.05、3.25 mm處的顱骨表面鉆1個(gè)小孔,使玻璃微電極垂直進(jìn)針8.50 mm,停留1 min后以250 nL/min的速度注射20 nL藍(lán)墨水,注射完成后留針5 min,緩慢升起電極??p合頭皮創(chuàng)口并消毒,取下動(dòng)物待其恢復(fù)清醒后放回飼養(yǎng)籠。


1.4.2腦橋三叉神經(jīng)束傾斜型腦立體定位微量注射


大鼠腦橋三叉神經(jīng)束ML范圍較窄(約0.5 mm),背腹徑(dorsal-ventral,DV)范圍相對(duì)寬厚(約1.8 mm),且在冠狀面上呈傾斜弧形(圖1),使得垂直型腦立體定位精準(zhǔn)微量注射難度較大,故本研究擬進(jìn)行傾斜型腦立體定位微量注射,以增加微量注射容錯(cuò)率和成功率。動(dòng)物準(zhǔn)備如前所述,在AP-9.86 mm和ML 0 mm處的顱骨表面鉆1個(gè)小孔,使玻璃微電極左傾斜18°進(jìn)針9.22 mm,停留1 min后以250 nL/min的速度注射20 nL藍(lán)墨水或者相應(yīng)劑量的LPC或Vehicle,注射完成后留針5 min,緩慢升起電極??p合頭皮創(chuàng)口并消毒,取下動(dòng)物待其恢復(fù)清醒后放回飼養(yǎng)籠。

圖1 Wistar大鼠腦橋三叉神經(jīng)束MRI示意圖


2結(jié)果


2.1成年大鼠腦橋三叉神經(jīng)束局部脫髓鞘模型的建立


垂直型腦立體定位微量注射實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,AP-9.86 mm、ML 2.85 mm、DV-8.50 mm是250~270 g體質(zhì)量的成年雄性SD大鼠腦橋三叉神經(jīng)束微量注射較為理想的腦立體定位坐標(biāo)(圖2A)。傾斜型腦立體定位微量注射實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,于AP-9.86 mm、ML 0 mm和DV 0 mm處,將玻璃微電極左側(cè)傾斜18°下行9.22 mm,可使其穩(wěn)定可靠地定位于腦橋三叉神經(jīng)束內(nèi)部(AP-9.86 mm、ML 2.85 mm、DV-8.77 mm;圖2B、C)。髓鞘熒光染色結(jié)果顯示,250 nL的1%LPC即可引起局限于腦橋三叉神經(jīng)束內(nèi)的明顯脫髓鞘;而更高劑量(500和1 000 nL)的LPC則引發(fā)腦橋三叉神經(jīng)束區(qū)域大范圍以及腦橋三叉神經(jīng)束區(qū)域外的嚴(yán)重脫髓鞘,且造成腦橋三叉神經(jīng)束區(qū)域內(nèi)溶脹性空洞等嚴(yán)重組織結(jié)構(gòu)破壞(圖2D)。結(jié)果表明,1%LPC導(dǎo)致成年大鼠腦橋三叉神經(jīng)束局部脫髓鞘的最佳劑量為250 nL。

A:腦橋三叉神經(jīng)束立體定位垂直注射藍(lán)墨水(ML 2.85 mm)分布區(qū)域(n=3);B:腦橋三叉神經(jīng)束立體定位傾斜注射藍(lán)墨水分布區(qū)域(n=3);C:SD大鼠腦橋三叉神經(jīng)束立體定位傾斜注射路徑示意圖;D:不同劑量1%LPC傾斜注射腦橋三叉神經(jīng)束后第7天脫髓鞘情況白色箭頭:示空洞


圖2成年大鼠腦橋三叉神經(jīng)束局部脫髓鞘模型的建立

3.結(jié)論


結(jié)合既往基礎(chǔ)和臨床研究,本研究結(jié)果進(jìn)一步提示,廣泛分布于三叉神經(jīng)傳入纖維通路的脫髓鞘病變是三叉神經(jīng)痛發(fā)病的核心通用機(jī)制。此推斷有以下2方面的意義。一方面,三叉神經(jīng)痛目前的治療要么通過(guò)以卡馬西平為代表的電壓門(mén)控鈉通道抑制劑減弱脫髓鞘神經(jīng)元的異常興奮,要么采用侵入性或損毀性的手術(shù)治療解除血管神經(jīng)壓迫或者破壞三叉神經(jīng)感覺(jué)傳入;然而三叉神經(jīng)痛目前的治療效果皆差強(qiáng)人意。臨床隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn),微血管減壓術(shù)是通過(guò)促進(jìn)髓鞘再生實(shí)現(xiàn)對(duì)三叉神經(jīng)痛的治療。因此,可以開(kāi)發(fā)靶向促進(jìn)髓鞘再生的治療手段,單獨(dú)或者聯(lián)合現(xiàn)有治療手段,以期提高三叉神經(jīng)痛的治療效果和質(zhì)量。另一方面,不同位置和不同性質(zhì)的脫髓鞘病變導(dǎo)致的三叉神經(jīng)痛雖然臨床癥狀差別不大,但是接受同一治療方案的效果卻存在很大差異。因此,三叉神經(jīng)痛臨床實(shí)踐中需要擴(kuò)大影像檢查范圍從三叉神經(jīng)根至整個(gè)三叉神經(jīng)傳入纖維通路,以便精確判斷脫髓鞘病變位置,進(jìn)而選擇合理的治療方式,實(shí)現(xiàn)三叉神經(jīng)痛的精準(zhǔn)治療,提高該疾病的診療質(zhì)量。


綜上所述,本研究表明,除了三叉神經(jīng)根脫髓鞘,腦橋三叉神經(jīng)束脫髓鞘同樣可以誘發(fā)三叉神經(jīng)痛。該研究結(jié)果將為三叉神經(jīng)痛的機(jī)制/治療研究和臨床精準(zhǔn)治療奠定一定的基礎(chǔ)。