文摘

神经性症状所诱发病变周边和中枢神经系统非常难以治疗,和可用的药物很少联合一个antihyperalgesic neurorestorative效果。N-Palmitoylethanolamine(豌豆)施加antinociceptive效应在一些动物模型在啮齿动物和抑制外周炎症。旨在评估antineuropathic豌豆的性质,坐骨神经的损伤诱导的小鼠慢性收缩损伤(CCI)和皮下日常治疗30毫克公斤−1豌豆。第14天,豌豆使痛阈变化。组织学研究强调,CCI引起的水肿和CD86阳性细胞的一个重要渗透在坐骨神经。此外,osmicated准备显示髓鞘轴突直径和厚度下降。重复治疗与豌豆减少水肿的存在和巨噬细胞浸润,和更高的髓鞘,轴突直径和数量的纤维是可观测的。PPAR -α零老鼠豌豆治疗未能诱导缓解疼痛以及救援的周围神经炎症和结构错乱。这些结果强烈表明,豌豆,通过PPAR -α介导的机制,可以直接介入神经组织改变负责疼痛,开始阻止巨噬细胞浸润。

1。介绍

神经性疼痛可能源自不同的原因。机械周边神经病变是当地或外在压缩现象或撞击的结果由一个解剖的邻居造成局部陷阱。创伤性神经病变是封闭损伤或开放的结果损伤周围神经(1,2]。这两个类别的特点是一个重要的炎症组件在神经性疼痛的发病机制中起着核心作用。炎症细胞(如巨噬细胞),生产的分子调节炎症(细胞因子)和神经生长因子的生产(3,4]。在动物模型中已经证明,周围神经损伤诱导产生深远的局部炎性反应,包括T细胞和巨噬细胞(5]。特别是慢性收缩引起的神经性疼痛模型中的损伤(CCI)一个重要的巨噬细胞浸润被描述在受损的坐骨神经5- - - - - -7)和背根神经节(8,9]。神经组织的炎症反应平行变化和疼痛7,10]。

N-Palmitoylethanolamine(豌豆)、棕榈酸和乙醇胺之间的内生酰胺,属于脂肪酸家族ethanolamides(西班牙),类脂质介质。豌豆施加antinociceptive效应在一些动物模型(11,12),防止神经毒性和神经退化13,14,抑制炎症和肥大细胞脱颗粒外围(15]。内生和外生豌豆可以调节巨噬细胞反应(16,17]。

抗炎作用的豌豆与过氧物酶体proliferator-activated受体(PPAR),α激活(18核受体),基本在控制炎症反应,并表示在不同细胞的免疫系统19,20.]。豌豆不引起突变的PPAR -抗炎作用α零老鼠(PPAR - )。实际上,当评估无论是在角叉菜hindpaw或佛波醇酯耳朵耳廓测试,在野生型豌豆减少炎症,但不是在PPAR - ,老鼠18]。另一方面,LoVerme和同事12PPAR -]证明了关键的角色 在豌豆药效学机制来减轻疼痛。

在鼠标周围神经病变模型(CCI)我们评估的影响反复豌豆治疗坐骨神经损伤负责神经性疼痛。旨在突出PPAR -的作用 在PEA-evoked neurorestoration神经病变过程中,形态的研究已经完成在野生型和PPAR - 零的老鼠。

2。材料和方法

2.1。动物

所有程序遇到欧洲实验室动物保健和使用指南(86/609 / ECC和2010/63 /问题),与意大利卫生部(DL 116/92)。雄性野生型(WT)和PPAR - (KO) (B6.129S4-SvJae-Pparatm1Gonz)小鼠,先前backcrossed C57BL6小鼠10代,是在我们的动物饲养设施,在那里建立了殖民地和维护杂合的跨越。老鼠这些供应商网页上的描述(http://jaxmice.jax.org/),小的修改。从反面使用提取的DNA RedExtract工具包(Sigma-Aldrich、米兰、意大利)。所有的动物保持在12 h光/ 12 h黑暗周期chow免费获取水和标准实验室。

2.2。化学物质

豌豆是Tocris(英国布里斯托尔);溶解在挂钩和渐变80 2:1 (Sigma-Aldrich)和保持隔夜温和搅拌下microstirring酒吧。无菌生理盐水注入之前,添加这样的最终浓度PEG和渐变80 v / v 20 - 10%,分别。药物注射皮下注射(南)的剂量30毫克公斤−1-0.3毫升鼠标进行连续14天从手术后的那一天。

2.3。CCI模型

坐骨神经的5-6-week-old WT和KO小鼠手术结扎(描述21]。总之,动物与氯胺酮麻醉(100毫克公斤−1i.p)和甲苯噻嗪(10毫克公斤−1i.p),左大腿刮,擦洗Betadine,和一个小切口(2厘米)是由中间的左大腿暴露坐骨神经。神经是松散的结扎在两个不同的地点(间隔2毫米的间隔)在整个神经的直径用丝绸缝合线(7 - 0)。行为测试进行手术后第14天。

2.4。机械痛觉过敏

我们测量机械痛觉过敏使用Randall-Selitto analgesimeter鼠标(尤格Basile,瓦雷泽,意大利)。延迟的爪子撤军校准压力评估侧(绑定)爪子绑扎后14天。切断力被设定为60 g。

2.5。机械触诱发痛

评估的变化或发展的机械触诱发痛感觉,对触觉刺激的敏感性测定使用动态足底触觉计(DPA,尤格Basile、意大利)。动物被放置在一个室与网状金属地板覆盖塑料圆顶,使动物自由但不跳走。机械刺激然后交付mid-plantar皮肤的后爪。截止是固定在5克。每个爪子测试每个会话的两倍。这个测试不需要任何特殊的pretraining,只是一个适应环境和测试过程。测试进行侧(绑定)爪子结扎后14天。截止力被设定为5 g。

2.6。组织外植体

疼痛的测试后,动物被牺牲和侧坐骨神经近端和远端结扎1厘米,被移植;包含结扎的部分被消除。对侧的神经也解剖,收集一个等价的部分。脊髓被免职,腰节是立即在液态氮冷冻。

2.7。锇酸染色

坐骨神经是存储在一个4%戊二醛溶液。组织样本osmicated 1%解决方案2 h的四氧化锇在不断搅拌。osmication前后,组织多次冲洗在0.1钠甲次砷酸盐pH值7.4。在乙醇逐步脱水后,osmicated神经样本嵌入在石蜡(Diapath、米兰、意大利)。横向5μ米部分被切Reichert切片机(徕卡、撰写、荷兰),安装与加拿大香脂,光学显微镜下观察到。

2.8。Azan-Mallory污点

牺牲后,坐骨神经原位固定用4%福尔马林在磷酸缓冲(pH值7.4),神经中性缓冲福尔马林固定在4%的解决方案,然后神经是嵌入在石蜡。最后5μ米部分被沾染了光学显微镜研究Azan-Mallory和分级的水肿和渗透22]。部分被任意semiquantified规模从1开始,温和渗透和水肿,10、严重渗透和广泛的水肿。过程是由一个独立的研究人员是蒙面的实验。

2.9。形态测量学

形态测量学进行横截面的osmium-fixed坐骨神经10毫米从受伤的受伤或同级水平控制的神经。10毫米截面与水平远或近端损伤。计数和测量进行了使用ImageJ分析软件。

坐骨神经的形态学分析的第一步是识别和捕获整个束形象,其次是测量束周边和区域的轮廓内部epineural(放大:目的20 x)。下一步是获取顺序的内部区域分册(放大:目的100 x)。高倍率的显微图中随机选择不重叠的区域覆盖50 - 75%的总横截面积的神经。随机选择的组织学图像转换成二进制(黑色和白色)图像和清理血管,神经纤维退化,和工件,然后测量以下参数:神经纤维的数量和密度、轴突直径、髓鞘面积。小纤维的数量,定义为纤维< 4μ米,和大纤维,定义为纤维≥4μ米、计算和髓鞘厚度决定从周边纤维和轴突之间的差异。过程是由一个独立的研究人员是蒙面的实验。

2.10。免疫组织化学

部分5μm是deparaffinized、脱水和提交给抗原检索。部分后来被孵化3%正常山羊血清20分钟。巨噬细胞使用anti-CD86抗体检测。幻灯片被主要抗体孵育18 h在4°C。在TBS洗涤后,部分是处理二次抗体共轭Alexa萤石488(1:1000年,表达载体、米兰、美国)在室温下1 h。核与DAPI复染色。CD86阳性细胞的定量分析进行了收集至少通过三个独立的字段 NA客观,阳性细胞数使用ImageJ的“细胞计数器”插件。

2.11。免疫印迹分析

的腰部分脊髓均质在裂解缓冲包含50 mM Tris-HCl pH值8.0,150毫米氯化钠,1毫米EDTA,特里同x - 100 0.5%,完整的蛋白酶抑制剂(罗氏),匀浆是孵化冰上30分钟。然后,悬架是用冰使用三个十秒脉冲在高强度的10秒冷却时间之间破裂。离心后(13000 g×15分钟在4°C)包含20个整除μg总蛋白进行免疫印迹分析使用鼠标anti-COX2抗血清(1:1000;细胞信号,美国)。光密度分析使用“ImageJ”分析软件,执行和结果被规范化β肌动蛋白免疫反应性(1000年1:兔抗血清,SantaCruz生物技术)作为内部控制。

2.12。统计分析

行为实验,结果表示为均值±SEM、和分析进行了使用Statistica(美国Statsoft,塔尔萨)。

组织学、形态学和免疫组织化学分析每组5老鼠,评估每个动物6坐骨神经的部分。比较,进行了使用Mann-Whitney非参数测试。在所有情况下,研究者对每只动物的实验状况视而不见。实验组和对照组的幻灯片用数字标记,执行图像分析的人蒙蔽的实验组。此外,所有图像捕获和分析由另一名调查员执行措施,避免可能的偏见。免疫印迹分析进行5每组小鼠;使用Bonferroni后续测试进行比较。数据分析使用“起源7.5”软件。如果认为重要差异 或者不同的报道。

3所示。结果

豌豆(30毫克公斤−1)南卡罗莱纳州的日常管理操作那天开始,使痛阈变化引起CCI(图的1)。在野生动物受伤后14天,豌豆减少过敏机械有害刺激(Randall-Selitto测试;图1(一))以及过敏性nonnoxious机械刺激(图1 (b))。豌豆功效对CCI-evoked痛苦缺乏PPAR - 淘汰赛( )小鼠(数据1(一)1 (b))。

伤后第14天,形态学评价坐骨神经近端和远端执行部分结扎。5μm的部分神经被Azan-Mallory染色石蜡包埋过程显示,CCI能够引起更强的改变在身体的同侧的神经末梢。组织学分析强调了一个广泛的髓鞘脱失,髓磷脂等异常特征聚合,一般称为“卵形体,髓鞘变性(图的特异性表现7、箭头)和一个轴突损伤。如图2纤维的数量明显减少,特别是在野生型的神经的远端部分(+ / +;图())和PPAR - 零( ;图(b))的动物。

的形态学评价osmium-fixed组织允许描述变更的髓鞘板厚度和轴突直径,以及歧视的小纤维(分层直径> 6μ对于大型和< 6米μ米小)。CCI能够减少大型和小型纤维的髓鞘厚度在身体的同侧的神经末梢的骗局在野生型小鼠(数字3(一个)3 (b)大的纤维;数据3 (c)3 (d)、小纤维)。

在轴突直径方面,所有纤维的时间减少了,特别是小类型,在远端和近端侧神经的部分;形态测量学在PPAR -显示类似的形象 (数据4(一)4 (c))和PPAR - (数据4 (b)4 (d))动物。在野生型小鼠重复豌豆政府,30毫克公斤−114天,能够保护神经形态。神经部分PEA-treated老鼠表现出更多的纤维在对saline-treated组(图2(一个));神经的远端部分的髓鞘厚度是减少在较小程度上(数据3(一个)3 (c));轴突直径保护豌豆组在近端和远端神经部分,即使在小的纤维(数字4(一)4 (c))。豌豆是完全无效的PPAR - 零的老鼠在预防坐骨神经改变评为纤维(图的数量2 (b)(数据),髓鞘厚度3 (b)4 (d))和轴突直径(数字4 (b)4 (d))。

Azan-Mallory染色显示丰富的结扎神经炎性浸润。图5显示了渗透评价结扎后14天:炎症细胞存在于近端,在更高的水平,远端部分的PPAR - (图(a))和PPAR - 老鼠(图(b))。30毫克公斤−1豌豆显著预防细胞渗透在野生型(图5(一个)(图),但不是在KO动物5 (b))。

此外,锇固定和Azan-Mallory-stained部分(图7)允许大规模的观测存在水肿CCI动物的纤维之一。图6显示定量水肿评估术后14天:远端部分的改变更明显比近端没有可展现的差异由于击倒PPAR - 基因。豌豆(30毫克公斤−1南卡罗来纳州14天)能够防止水肿感应CCI约50%的野生型小鼠(图6(一))。没有可见水肿保护作用在PEA-treated PPAR - 动物对车辆(图6 (b))。

免疫炎症细胞评估被广泛地分布在整个神经组织在所有样本CCI老鼠,而轻度CD86积极反应是可检测CCI与豌豆以及小鼠接种sham-operated动物。PPAR - 老鼠也显示一个持久化的巨噬细胞浸润PEA-treated动物的神经(数字89)。

CCI-dependent中枢神经系统炎症反应是评估测量COX2的水平。如图10在野生型小鼠豌豆能显著防止COX2增加神经结扎引起的。这丢了PPAR -抗炎作用 动物。

4所示。讨论

药理治疗周围神经病变的实际上是局限于有症状的药物,只有部分能够控制疼痛知觉(23]。antincovulsants,抗抑郁药和阿片类药物不能介入神经组织改变作为基础的神经性疼痛。目前的结果描述的直接保护作用重复豌豆对损伤周围神经治疗。

CCI的坐骨神经诱发的形态学变化显著影响的远端部分损伤,还能诱发严重的近端损伤。在同一剂量活跃在缓解疼痛、豌豆防止减少髓薄板厚度和轴突直径,提高特征突出的髓鞘变性,Azan-Mallory染色。根据先前的结果(7,24,25]CCI-mediated神经结构错乱伴随着深刻的局部炎症反应包括水肿、血性的免疫细胞渗透,各种可溶性细胞因子和趋化因子等因素的诱导。特别是,目前的结果描述CD86阳性细胞的渗透特性。CD86的表型标记“经典激活”M1巨噬细胞刺激促炎细胞因子、干扰素γ,或者通过脂多糖和神经系统创伤后通常招募26]。M1巨噬细胞产生高水平的氧化代谢产物(如一氧化氮、超氧化物)和促炎细胞因子对于宿主防御和肿瘤细胞死亡,但也导致抵押品组织损伤(27]。治疗与豌豆变弱的程度周围炎症,减少水肿和巨噬细胞浸润允许假设之间的合作抗炎和豌豆的神经保护机制。另一方面,控制炎症介导的豌豆也突出显示脊髓。根据以前的数据CCI诱发cox - 2提高中枢神经系统的位置符合脊髓痛觉的神经解剖学的基质28]。cox - 2产生前列腺素,导致周围神经损伤后脊髓兴奋过度开发和维护(28,29日]。降低cox - 2水平,豌豆似乎能够干预也在这些痛苦chronicization中央机制。要注意,直接抑制促炎细胞因子,使用TNF -α抗体,例如,减弱疼痛行为但没有对神经再生的影响30.]。

豌豆是一种自然形成的酰胺棕榈酸和乙醇胺是一种脂质之间的信使,模仿几个endocannabinoid-driven行动尽管豌豆不绑定CB1 CB2, abn-CBD受体(31日]。到目前为止,许多行为豌豆等免疫细胞抑制肥大细胞脱颗粒,白细胞外渗的衰减,调制描述了从巨噬细胞释放细胞因子(16,32]。抗炎作用的豌豆与过氧物酶体proliferator-activated激活受体(PPAR) - alpha (18]。PPAR - 众所周知在脂质代谢的作用,控制转录程序参与炎症的发展通过机制包括直接与促炎的转录因子的相互作用,NF - B和AP1, IkB函数的调制(33]。药理研究表明PPAR - 受体激动剂治疗有效在动物模型中炎症和自身免疫性疾病(34]。我们的结果表明,PPAR -神经性疼痛模型 基因消融决定豌豆的丧失有效性减少水肿的预防和cd - 86年积极的浸润细胞。另一方面,反应性炎症细胞和随后的炎性级联的招聘提供了神经保护药物的一个主要目标。受体激动剂PPAR - 非诺贝特和王寅- 14643等防止脑损伤的抗氧化和抗炎机制和降低中风的发病率在老鼠35,36]。使用一个脊髓损伤模型,热那亚et al。37]表明地塞米松利用PPAR - 减少炎症和组织损伤的脊髓损伤大鼠模型。相反,PPAR - 兴奋剂二甲苯氧庚酸不促进组织保护和行为恢复脊髓挫伤损伤后小鼠(38]。我们的研究显示了PPAR -义务的作用 豌豆在周围神经病变的神经保护作用。CCI小鼠坐骨神经的髓鞘豌豆产生广泛的保护作用,在PPAR -和轴突 介导的机制,因为豌豆治疗未能拯救PPAR -神经组织 淘汰赛的动物。神经保护豌豆属性被圣伽步等建议。39]因为剂量依赖性豌豆保护小脑颗粒细胞在神经元谷氨酸毒性单一细胞培养和阻止histamine-induced在海马细胞死亡文化。这些效应是引起没有参与CB受体。最近科赫et al。40]描述了豌豆的保护作用在齿状回颗粒细胞excitotoxically损伤organotypic海马切片文化;具体的PPAR - 拮抗剂GW6471屏蔽了这些影响。豌豆施加在神经退行性疾病的神经活动。在阿尔茨海默病和帕金森疾病的小鼠模型,豌豆减少氧化和凋亡PPAR -损失和改善行为障碍 介导机制(14,41]。在细胞模型中,豌豆钝 -amyloid-induced星形胶质细胞活化,随后,通过选择性PPAR -提高神经元存活率 激活(42]。

在神经性PPAR -条件 似乎加入antihyperalgesic、抗炎和神经保护作用的豌豆。另一方面损伤的炎症反应是至关重要的疼痛感和组织变化;炎症介质的重要性在神经性疼痛的发病机制,浸润的巨噬细胞和雪旺细胞可能参与这些介质的调制响应神经损伤(43]。

从相关性的PPAR - 在豌豆antineuropathic属性,误解过氧物酶体的作用是有趣的。过氧化物酶体完成多个任务在新陈代谢和调整内容和功能根据细胞类型,年龄和有机体。在发生在过氧化物酶体的代谢反应,氧代谢, 不能处理的氧化羧化物的线粒体, 3-methyl-branched链和二羟基脂肪酸氧化,醚脂质合成、解毒乙醛酸是最重要的44,45]。酶功能障碍患者伴有严重的和多样化的神经异常,包括神经元迁移缺陷,dysmyelination炎性脱髓鞘,巨噬细胞浸润,和轴突损伤,证明这些细胞器是不可或缺的正常发展和维护神经系统(45- - - - - -47]。此后,过氧物酶体刺激可能是一个广泛的方法来防止神经组织损伤,和豌豆,PPAR - 介导、过氧物酶体数量的增加和/或功能也可以猜测。临床前研究(48)表明,PEA-mediated减少脊髓损伤被感应PPAR -平行 表达式和一个老年病的潜在PPAR - 目标基因,但PPAR -一个明确的关系 激活和过氧物酶体提高仍然缺乏。

5。结论

目前的结果证明豌豆在临床前模型的神经保护性质的神经性疼痛。Antihyperalgesic和神经保护属性相关的抗炎效果豌豆,它能够防止神经的巨噬细胞浸润。PPAR - 刺激是常见的药效学的代码。

确认

这项工作是支持的意大利指令、大学和研究。作者宣称他们没有金融或其他可能导致利益冲突的关系。