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、說話、洗臉等日常無害行為觸發(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。


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,通過行為學(xué)和藥理學(xué)檢測腦橋三叉神經(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購自美國Sigma公司;FluoroMyelin Red髓鞘熒光染料購自美國Invitrogen公司;抗熒光衰減封片劑、卡馬西平購自北京索萊寶生物科技有限公司;異氟烷購自深圳瑞沃德生命科技有限公司;羥丙基-β-環(huán)糊精購自上海愛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自深圳瑞沃德生命科技有限公司;玻璃微電極購自丹麥Unisense公司;von Frey纖維絲套件購自美國Danmic Global公司;Air-puff控制系統(tǒng)購自日本MUSASHI公司;IX-83型倒置熒光顯微鏡購自日本Olympus公司;CM3050型冷凍切片機(jī)購自德國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。縫合頭皮創(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以卡馬西平為代表的電壓門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)。