不同参数组合电针对SNL大鼠镇痛效应观察及对脊髓背角PGE2的影响

周杰　陈贞羽　龚杰

[摘要] 目的 評价不同参数组合电针对神经病理痛的镇痛效应及相关机制探索，筛选出电针治疗神经病理性疼痛的最佳参数组合。 方法 30只SD雄性大鼠，随机分为正常组（N 组）、模型组（M 组）、2 Hz电针组、100 Hz电针组和2/100 Hz电针组。采用脊神经结扎（spinal nerve ligation，SNL）的方法建立大鼠神经病理痛模型。用电针干预大鼠患侧“足三里”和“昆仑”穴，于造模前，造模后 24 h，治疗后第 1、3、5、7、9、10天检测大鼠右后足PWTs。用酶联免疫吸附法（ELISA）法检测脊髓背角（SCDH）前列腺素E2（PGE2）的含量。 结果 各时间点，2 Hz电针组大鼠痛阈均高于M组（P<0.05）；电针治疗后第3、5、7、9天，2 Hz电针组大鼠痛阈均高于100 Hz电针组（P<0.05）；电针治疗后第3、5、7天，2 Hz电针组大鼠痛阈高于2/100 Hz电针组（P<0.05）；各时间点，2/100 Hz电针组大鼠痛阈高于M组（P<0.05）；电针治疗后第3天，2/100 Hz电针组大鼠痛阈高于100 Hz电针组（P<0.05）；电针治疗后第1、7、9、10天，100Hz电针组大鼠痛阈高于M组（P<0.05）。各电针组大鼠脊髓背角PGE2含量均低于M组和N组（P<0.01）。 结论 不同参数组合电针均能减轻神经病理性疼痛，但不同参数组合电针镇痛效果有所不同，以2 Hz频率电针最佳。

[关键词] 电针；频率；神经病理痛；镇痛；参数

[中图分类号] R454.1；R245.31+9 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2017）24-0033-04

[Abstract] Objective To evaluate the analgesic effect of various parameter-combined electroacupuncture on neuropathic pain and its mechanism，and to select the optimal parameter combination of electroacupuncture in treatment of neuropathic pain. Methods 30 male SD rats were randomly divided into normal group（group N）， model group（group M）， 2 Hz electroacupuncture group， 100 Hz electroacupuncture group and 2/100 Hz electroacupuncture group. The neuropathic pain model was set up by spinal nerve ligation（SNL）. Electroacupuncture was used to stimulate Zusanli and Kunlun of the affected side of rats. PWTs of right rear were detected before modeling and at 24 h， 1 d， 3 d， 5 d， 7 d， 9 d， and 10 d after treatment. ELISA was used to detect the PGE2 level in spinal cord dorsal horn. Results At each time point， the pain threshold of rats was significantly higher in the 2 Hz group than in group M（P<0.05）. At 3rd， 5rd， 7rd， and 9rd after treatment， the pain threshold of rats was significantly higher in the 2 Hz group than in the 100 Hz group（P<0.05）. At day 3， 5， and 7 after treatment，the pain threshold of rats was significantly higher in the 2Hz group than in the 2/100 Hz group（P<0.05）. At each time point， the pain threshold of rats was significantly higher in the 2/100 Hz group than in group M（P<0.05）. At 3rd day after treatment， the pain threshold of rats was significantly higher in the 2/100 Hz group than in the 100 Hz group（P<0.05）. At the 1st， 7th， 9th， and 10th， the pain threshold of rats was significantly higher in the 100 Hz group than in group M（P<0.05）. The PGE2 levels in SCDH were significantly lower in each groups than in group M and group N（P<0.01）. Conclusion Various parameter-combined electroacupuncture can all reduce the neuropathic pain， but with different analgesic effects， and the frequency of 2 Hz can reach an optimal effect.endprint

[Key words] Electroacupuncture； Frequency； Neuropathic pain； Analgesia； Parameter

三叉神经痛、带状疱疹后遗痛、糖尿病周围神经痛等均属于神经病理痛（neuropathic pain），其人群患病率约0.6%～1.5%[1]，其疼痛剧烈，治疗困难，患者生活质量普遍较低[2]，临床常用抗癫痫药、三环类抗抑郁药等治疗，疗效不确切，且副作用较大。电针（electroacupuncture，EA）是针灸临床最常用的疼痛治疗方法，广泛应用于各类急慢性疼痛[3，4]，且被研究证实确切有效[5，6]。电针参数是其镇痛起效的关键，但有一份调查显示78.4%的中医师不清楚应用哪种刺激参数达到最佳的镇痛效果[7]。而不同研究表明，不同频率电针对神经病理性疼痛均有明显的镇痛作用[8-10]，这更让临床医生无所适从。

课题组前期发现电针治疗神经病理性疼痛应选用频率为2 Hz、100 Hz的电针，不推荐使用15 Hz和50 Hz电针[11]，那么不同参数组合电针对神经病理痛大鼠镇痛效果如何，是否疏密波电针镇痛效果优于连续波？本研究经典的脊神经结扎[12]（spinal nerve ligation，SNL）的方法建立大鼠神经病理性疼痛模型，应用Master-9电刺激器，模拟电针仪输出波形、波寬、频率、电流等刺激参数，通过对神经病理痛大鼠行为学观察和脊髓背角前列腺素E2（PGE2）检测，评价不同电刺激参数组合的镇痛效果，筛选出治疗神经病理痛的最佳电针参数，为临床医生合理使用电针参数提供依据。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物

选用清洁级健康雄性 SD大鼠84 只，体重（180±20）g，购自中国科学院上海实验动物中心[SCXK（沪）2014-0016]。

1.2 仪器

脉冲刺激器（以色列AMPI公司，型号Master-9）、电刺激隔离器（以色列AMPI公司，型号ISO-Flex）、Digital Von Frey 测痛仪（法国 Bioseb 公司，型号BIO-EVF3）。

1.3 针灸针

华佗牌无菌针灸针（苏州医疗用品厂有限公司，规格0.25 mm×13 mm）。

1.4 实验方法

1.4.1 实验分组 将SD大鼠适应性喂养一周后，随机分为空白组（N组）、模型组（M组）、2Hz电针组、100 Hz电针组、2/100 Hz电针组，每组各6只。

1.4.2 模型制备 按照经典Kim和Chung方法制作大鼠右侧L5脊神经结扎模型（SNL模型）建立神经病理痛模型。

1.4.3电刺激器参数设置 Master-9电脉冲刺激器输出参数如下：（1）波形：双向对称矩形波；（2）频率和波宽：2 Hz电针组脉冲电刺激波宽为 50 μs；100 Hz电针组脉冲电刺激波宽为 200 μs；2/100 Hz电针组，2 Hz时，波宽为 50 μs，100 Hz时，波宽为200 μs，疏密波各持续3 s；（3）刺激强度和时间：各治疗组均为1 mA 15 min，再2 mA 15 min，共30 min。

1.4.4 处理与治疗 N组不做任何处理，自由活动；M 组用特制的布套固定[13]，不行针灸干预；其余各电针干预组大鼠均选取右侧的“足三里”穴（膝关节后外侧，在腓骨小头下约5 mm处）和“昆仑”穴（后肢外踝与跟腱之间的凹陷中），穴（参照华兴邦大鼠穴位图谱），并用特制的布套固定，选用 0.25 mm×13 mm 针灸针刺激，导线分别连接 Master-9 针灸针和脉冲刺激器，刺激器参数如上所述。每日干预 1 次，连续 10 d。

1.5指标检测

1.5.1痛阈测试 本实验使用 EVF 检测大鼠右后机械缩足阈（Paw Withdrawal Thresholds，PWTs），分别于造模前（Base），造模后 24 h（After SNL），干预后第 1、3、5、7、9、10天，共 8 个时间点检测，每次测量时间不少于5 s，间隔时间不少于10 s，每只大鼠共测量 3 次，取其平均值作为该只大鼠的机械缩足阈值。

1.5.2 PGE2检测 大鼠干预第10天结束后统一处死，迅速分离脊髓腰段膨大部分（L4-6节段）的右侧脊髓背角组织，将所取得的脊髓组织称质量后置于玻璃匀浆器中，按1∶10 比例冰上匀浆。匀浆液3000 r/min离心15 min，取上清液置-80 ℃冰箱中保存备用。采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测大鼠脊髓背角中PGE2的水平，操作步骤严格按照试剂盒说明书进行。

1.6 统计学方法

本实验数据采用 SPSS17.0 软件进行统计学分析。计量资料以均数±标准差（x±s）表示，组间比较用单因素方差分析（ANOVA）；组间两两比较，方差齐性时采用 LSD（Least-Significant-Difference）检验，方差不齐时采用 Dunnetts T3 检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组大鼠痛阈检测

不同参数组合电脉冲刺激刺激对SNL大鼠 PWTs 动态观察（图1）。造模后24 h，除N组外，其余各组大鼠 PWTs 均显著下降（P<0.01），说明造模成功；电针干预后第1天，与M组相比，3个电针组大鼠PWTs 均提高（P<0.05）；电针干预后第3天，2 Hz组大鼠痛阈高于模型组、100 Hz组和2/100 Hz组（P<0.05），2/100 Hz大鼠痛阈高于模型组和100 Hz电针组（P<0.05）；电针干预后第5天，2 Hz组大鼠痛阈高于模型组、100 Hz电针组和2/100 Hz电针组（P<0.05），2/100 Hz大鼠痛阈高于模型组（P<0.01）；电针干预后第7天，2 Hz组大鼠痛阈高于模型组、100 Hz电针组和2/100 Hz电针组（P<0.05），100 Hz电针组和2/100 Hz电针大鼠痛阈高于模型组（P<0.01）；电针干预后第9天，2 Hz电针组大鼠痛阈高于模型组和100 Hz电针组（P<0.05），100 Hz电针组和2/100 Hz电针组大鼠痛阈高于模型组（P<0.05）；电针干预后第10天，三组电针组大鼠痛阈高于模型组（P<0.01）。endprint

2.2大鼠脊髓背角PGE2 含量检测

不同参数组合电针对SNL大鼠脊髓背角PGE2含量比较（图2），2 Hz、100 Hz和2/100 Hz电针组大鼠脊髓背角PGE2含量低于正常组和模型组（P<0.01），而三个治疗组间无统计学差异。

3 讨论

本实验通过检测SNL大鼠患侧足PWTs 来反映电针镇痛效果，研究结果表明3种参数组合（2 Hz/50 μs、100 Hz/200 μs 及 2/100 Hz）电针均有明显镇痛效果，在电针干预1周之内，2 Hz电针组不同程度优于100 Hz电针组和2/100 Hz电针组；而电针干预1周以后，无论是低频、高频还是疏密波电刺激，均能提高模型大鼠的痛阈，三组之间差异不明显。该研究结果提示在临床治疗中，我们推荐神经病理痛的电针参数是2 Hz/50 μs。这与其他研究团队在电针治疗糖尿病神经痛模型上的研究结论一致，也认为2 Hz电针治疗效果更好[14]。

前列腺素E2（PGE2）是重要的致痛炎症介质，外周神经损伤后，脊髓中的细胞因子表达上调，这些炎症因子诱发并促进了神经病理性疼痛的发展[15]。本研究证实神经病理痛模型大鼠脊髓背角PGE2表达升高，不同频率电针均可以抑制PGE2分泌，证明电针治疗神经病理痛与抑制脊髓背角PGE2分泌有关。但是3种参数组合电针对脊髓背角PGE2表达无差异，证明三组之间的镇痛效应差别并不是源于对PGE2分泌的抑制。那么不同电针参数之间的镇痛效果的差别源于何处？

本研究过程中我们观察到在SNL后一周以内2 Hz电针镇痛效果优于其他电针参数组，而1周之后，100 Hz组和2/100 Hz组表现出镇痛效应快速显现。因此本文猜测，2Hz电针有可能可以特异性地抑制脊髓小胶质细胞活化，而100 Hz电针可以特异性地抑制脊髓星形胶质细胞。这是因为大量研究证实，脊髓小胶质细胞和星形胶质细胞虽均与疼痛相关，但脊髓小胶质细胞激活主要发生在炎症或神经损伤的早期阶段，而星形胶质细胞参与疼痛后期[16-21]，研究也证实电针可以通过抑制小胶质细胞和星形胶质细胞活化来镇痛[22，23]，如果这一假说成立，那就解释了3种参数组合电针镇痛效应的差别来源，即2 Hz电针可以特异性地抑制小胶质细胞活化，而100 Hz电针可以特异性抑制星形胶質细胞活化。当然，这一假说需要进一步研究来验证。

本实验得出结论是2 Hz/50 μs参数组合电针利于神经病理痛治疗，其中波宽是一个重要的电刺激参数，电针疗效与电脉冲波宽有关[24]，有专家认为，在临床实践中将进一步研究不同波宽的治疗效果，可以得到更精确、更合理的治疗参数[25]，然而本文认为频率与波宽存在优化组合，我们前期发现两者均是电刺激镇痛的重要参数。因此，电针仪研发人员在设计时应考虑频率与波宽的组合。除此之外，电流强度、刺激时间亦是影响因素，多种参数之间的最佳组合是下一步工作重点。

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（收稿日期：2017-05-09）endprint