姜黄素或可缓解脊髓损伤后疼痛:基于抗氧化及 GABAA受体等机制的研究

【字体: 时间:2025年04月16日 来源:Scientific Reports 3.8

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  脊髓损伤(SCI)患者常受神经性疼痛(NP)困扰,现有镇痛药副作用多。研究人员探究姜黄素对 NP-SCI 的影响。结果显示,姜黄素能改善运动功能、减轻疼痛,机制与抗氧化、提升 GABAA受体和 GAD65 水平有关,为 NP-SCI 治疗提供新思路。

  脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)是一种严重的神经系统创伤,给患者的生活带来了极大的痛苦。约 70% 的 SCI 患者会经历神经性疼痛(Neuropathic Pain,NP),这种疼痛不仅会导致患者对正常疼痛刺激反应过度(痛觉过敏,Hyperalgesia)、对非伤害性刺激产生疼痛反应(触觉性痛觉异常,Allodynia),还会出现自发疼痛。而且,NP 对手术、神经刺激、物理或心理治疗均不敏感,目前主要依靠药物干预,但现有的镇痛药长期使用效果不佳,还伴有多种副作用,这使得 NP 的治疗成为医学上的一大难题。
在此背景下,来自伊朗克尔曼医科大学神经药理学研究所生理学研究中心等机构的研究人员,开展了一项关于姜黄素对脊髓损伤后神经性疼痛(NP-SCI)影响的研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为解决 NP-SCI 的治疗问题提供了新的方向。

研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。首先,构建了 SCI 大鼠模型,通过对大鼠进行 T11 - T12 节段脊髓夹闭压迫来模拟人类脊髓损伤。其次,采用行为学测试评估大鼠的运动功能、痛觉过敏和触觉性痛觉异常,如利用 Basso、Beattie 和 Bresnahan 运动评分量表(BBB scale)评估运动功能,通过丙酮试验和甩尾试验分别测量冷触觉性痛觉异常和热痛觉过敏。此外,还运用了 H&E 染色观察脊髓损伤处的空腔大小,利用 Western blot 技术检测 GAD65 和 GABAA受体的表达水平,以及使用生化试剂盒测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、总抗氧化能力(TAC)和丙二醛(MDA)等氧化应激相关指标。

研究结果如下:

  • 膀胱功能改善:通过测量尿潴留持续时间(Duration of Urinary Retention,DUR)和排空膀胱所需时间(Time Needed to Empty the Bladder,TEB)评估膀胱功能。结果表明,姜黄素治疗显著降低了 DUR 和 TEB。在 100mg/kg 和 200mg/kg 姜黄素处理组中,DUR 分别降至 5.75±2.05 天和 3.25±1.7 天,与 SCI 组的 11.75±1.83 天相比有显著差异(P<0.0001);TEB 在 100mg/kg 和 200mg/kg 姜黄素处理组分别为 40±22.8s 和 31.38±22.7s,也显著低于 SCI 组的 122.9±50.56s(P<0.0001)。这说明姜黄素能有效改善 SCI 大鼠的膀胱功能。
  • 减轻体重下降:SCI 大鼠在受伤后的前几周体重明显下降,而姜黄素治疗能改善这一情况。100mg/kg 和 200mg/kg 姜黄素治疗分别从第三周和第四周开始显著改善体重下降情况,并持续到研究结束(P=0.043,P=0.003)。
  • 减小脊髓空腔大小:SCI 动物脊髓出现较大空腔,平均空腔大小为 51±8.71%。而 100mg/kg 和 200mg/kg 姜黄素处理组的空腔大小显著减小,分别为 17.4±7.39% 和 12.6±3.6%(P<0.0001),表明姜黄素对脊髓损伤后的组织修复有积极作用。
  • 改善运动功能:BBB 评分结果显示,SCI 大鼠运动功能严重受损。姜黄素给药(100 和 200mg/kg)后,从第三周开始显著改善大鼠的运动功能,直至研究结束(P<0.0001),但仍未恢复到正常对照组水平(P=0.0001 和 P=0.026)。
  • 提高疼痛阈值:在丙酮试验和甩尾试验中,姜黄素处理组表现出更好的效果。100mg/kg 和 200mg/kg 姜黄素分别从第二周和第四周开始显著降低大鼠对丙酮的反应百分比(P=0.005 和 P=0.003),并持续到第六周(P<0.0001);同时,从第一周开始,姜黄素处理组大鼠的甩尾疼痛阈值显著提高(P<0.0001),说明姜黄素能有效缓解冷触觉性痛觉异常和热痛觉过敏。
  • 调节蛋白表达:在损伤六周后,SCI 组中 GAD65 和 GABAA受体的表达显著降低。而 100mg/kg 和 200mg/kg 姜黄素处理组中,GAD65 水平分别提高到 0.832±0.047(P=0.0137)和 0.875±0.079(P=0.003),GABAA受体表达分别提高到 0.895±0.086(P=0.048)和 1.04±0.189(P=0.0014),表明姜黄素能促进这些蛋白的表达。
  • 调节氧化应激指标:SCI 组中 SOD、CAT 和 TAC 水平下降,MDA 水平升高。200mg/kg 姜黄素可提高 CAT 水平(P=0.045),100mg/kg 和 200mg/kg 姜黄素能增加 TAC 水平(P=0.010 和 P=0.015),同时两组姜黄素均能降低 MDA 水平(P=0.0002 和 P=0.0001),但姜黄素对 SOD 水平无显著影响。这表明姜黄素可以调节氧化应激,减轻氧化损伤。

综合研究结论和讨论部分,姜黄素在改善 SCI 大鼠的膀胱功能、减轻体重下降、减小脊髓空腔大小、缓解疼痛以及调节相关蛋白表达和氧化应激指标方面表现出显著效果。其作用机制可能与姜黄素的抗氧化特性有关,通过减少氧化应激,促进 GAD65 和 GABAA受体的表达,从而缓解 NP-SCI。然而,该研究也存在一定的局限性,如未考虑雌性性激素的影响、姜黄素的低生物利用度问题以及未明确 GAD65 和 GABAA受体增加的具体机制等。尽管如此,该研究首次探讨了姜黄素对 NP-SCI 的影响,为后续的临床研究提供了重要的理论依据和研究方向,有望为 NP-SCI 患者带来新的治疗选择。
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