大鼠背根神经节神经元的急性分散及其TTX-R Nav1.8
离子通道的记录
在机体的初级感觉神经元的外周神经末梢存在着一类专门感受伤害性刺激的独特感受器——伤害感受器，当伤害感受器感受伤害性刺激后，局部电位发生变化，当去极化达到一定水平 (阈值) 即产生神经末梢动作电位，从而将刺激信号转变为相应的电信号，然后由初级感觉神经元传入神经纤维经背根进入脊髓或经三叉神经节，再经脑干和丘脑的传递，最后在大脑皮层产生痛觉。初级感觉神经元 [背根节 (Dorsal root ganglia，DRG)神经元和三叉神经节(Trigeminal ganglion，TG)神经元]是感觉传入的第一级神经元，对伤害性刺激进行鉴别、编码，并换能转变为神经冲动，在痛觉的产生、传递与调控过程中具有非常重要的作用。此过程中，初级伤害性感受神经元细胞膜上电压门控钠离子通道 ( voltage-gated sodium channels，VGSCs)的激活及其产生的动作电位是伤害性信息传递的关键因素之一。
哺乳动物钠通道亚基是典型的由一个大的alpha;-亚基(200～260 kDa)和一个或两个beta;-亚基(30～40 kDa)组成的复合结构。根据各亚基对河豚毒素的敏感性，哺乳动物钠通道家族大体上可以分为两类：第一类是河豚毒素敏感型（TTXs）钠通道，包括 Nav1.1、Nav1.2、Nav1.3、Nav1.4、Nav1.6、Nav1.7；第二类是河豚毒素不敏感型（TTXr）钠通道，包括位于心肌上的 Nav1.5 和伤害性感受神经元上的 Nav1.8和Nav1.9，TTXr钠通道与 TTXs钠通道相比有比较慢的失活动力学特性。
研究表明，钠离子通道在中枢神经系统和外周神经系统疼痛信号传导中发挥了重要作用。伤害感受性神经元表达几种不同的钠通道亚基，这些亚基参与了慢性疼痛状态中神经元的过度兴奋状态的产生和维持。新近大量的生物物理学和电生理学方法也证明了,神经损伤后,钠离子通道所产生钠电流的电流性质发生改变，神经元兴奋性升高,发放动作电位频率异常加快，从而导致痛觉过敏和慢性疼痛基础研究和临床研究表明，钠通道阻滞剂对大鼠神经病理性痛模型或慢性神经病理性痛的病人都有一定的镇痛作用,进一步说明钠通道活动参与疼痛过程.
Nav1.8 主要特异性表达在伤害性感受神经元—三叉神经节神经元、小直径无髓鞘的神经纤维 (C 类神经纤维) DRG 神经元和 10%的 A 类神经纤维 DRG 神经元。研究表明，Nav1.8 通道产生的钠离子电流是其所在细胞动作电位去极化期的主要电流 (80-90%)，Nav1.8 敲除小鼠 DRG 神经元 TTX-R 钠离子通道的激活均丧失，提示对 Nav1.8 通道的调控可明显影响神经元的兴奋性和疼痛的发生发展。许多研究显示，Nav1.8 通道与炎性疼痛密切相关。
背根神经节分散存在于 PNS，定位于和脊髓紧密相连的脊神经根上，DRG 起源于神经嵴，由多潜能前体细胞迁移分化形成。每个神经节主要由感觉神经元和神经纤维构成。神经元周围有卫星细胞，轴突由雪旺细胞包绕形成髓鞘。DRG 是外周和中枢纤维联系的一个重要中继站，在神经系统中起着重要作用。DRG 神经元直接参与一些遗传性和获得性神经病的病理生理。背根神经节（dorsalroot ganglion, DRG）细胞是重要的初级感觉神经元，由许多初级感觉神经元胞体和它们发出的痛觉神经纤维组成，是外周伤害感受性信号传入脊髓背角的重要中转站，表达有多种受体和离子通道，如钠离子通道、钙离子通道、酸离子通道等。河豚毒素不敏感型钠离子通道亚基Nav1.8（又名SNS/PN3）和Nav1.9（又名SNS2/NaN）选择性表达于中小直径的DRG神经元细胞膜上，是电压门控性钠离子通道家族中的两个亚基。在人类小直径DRG神经元上已经证实有Nav1.8和Nav1.9通道开放产生的电流。Nav1.8通道主要参与动作电位的上升支部分，其通道开放产生的是一种慢速失活的钠离子电流；而Nav1.9通道开放产生的是一种持续性电流。这两种钠通道开放产生的电流具有河豚毒素不敏感的特性。许多研究表明Nav1.8和Nav1.9参与多种疼痛状态的维持和发展，其中包括慢性炎性疼痛和神经病理性疼痛。由于DRG内部结构及内在的生物学意义与其它部位神经元相似，DRG 的培养模型已广泛用于轴突的导向及再生、突触发育和可塑性、中枢神经系统和周围神经系统的髓鞘形成，神经营养因子作用及受体分布、神经细胞衰老机制、基因治疗、组织工程等神经科学的研究，并成为遗传性、获得性神经病（例如Friedreich共济失调，神经疼痛综合征，糖尿病引起的周围神经病）的一个新的研究途径，尤其在研究疼痛的产生机制，以及有关疼痛方面的新药设计提供了新的思路。
本实验拟采用大鼠背根神经节神经元急性分散技术，分离出大鼠背根神经节神经元，再采用全细胞膜片钳技术记录大鼠背根神经节神经元Nav1.8电流，为后续有关疼痛的产生与Nav1.8通道的关系的研究打下基础。近年来，有关疼痛的产生与Nav1.8通道的关系的研究越来越受到重视，并被接受，其作用机制的明确将更能为药物设计及临床诊断治疗发挥重要作用。
资料编号：[391226]
