跑台运动上调BDNF/TrkB-CREB通路改善神经性疼痛模型大鼠焦虑样行为OA北大核心CSTPCD

目的本研究拟探究中低强度跑台运动对慢性坐骨神经压迫损伤(chronic constriction injury of the sciatic nerve,CCI)模型大鼠的痛行为和焦虑样行为的影响,并研究BDNF/TrkB-CREB通路参与运动缓解CCI大鼠疼痛及焦虑行为的神经机制。方法将32只SD雄性大鼠按照体重随机方法分为4组:假手术(Sham)组、模型(CCI)组、假手术+运动(Sham+Exe)组、模型+运动(CCI+Exe)组,其中Sham+Exe组、CCI+Exe组大鼠进行4周的跑台训练。在术前及术后不同时间点检测各组大鼠机械缩足阈值(paw withdrawal threshold,PWT)和热缩足潜伏期(paw withdrawal latency,PWL),采用高架十字迷宫实验和旷场实验评估大鼠的焦虑样行为,采用实时荧光定量逆转录PCR(real-time quantitative reverse transcription PCR,RT-qPCR)和免疫蛋白印迹实验检测海马组织中的脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、酪氨酸激酶受体(tyrosine kinase receptor B,TrkB)、环磷腺苷效应元件结合蛋白(cAMP-response element binding protein,CREB)的mRNA及蛋白表达。结果(1)CCI组大鼠术后7、14、21、28、35 d的术侧PWT和PWL显著低于Sham组(P<0.001),与CCI组相比,CCI+Exe组术侧PWT在21 d后显著增加(P<0.05),术侧PWL在14 d后显著增加(P<0.05);(2)与Sham组相比,CCI组大鼠停留在高架十字迷宫开放臂的时间百分比显著降低(P<0.001),在闭合臂的时间百分比显著升高(P<0.01),CCI+Exe组开放臂时间百分比较CCI组显著升高(P<0.05);(3)CCI组大鼠在旷场中央区域停留的时间百分比,较Sham组显著降低(P<0.001),CCI+Exe组与CCI组相比显著增加(P<0.05);(4)与Sham组相比,CCI组大鼠海马中的BDNF、TrkB、CREB mRNA和蛋白表达均显著降低(P<0.05,P<0.01),4周的跑台运动使BDNF、TrkB、CREB mRNA以及蛋白的表达显著增加(P<0.05)。结论四周跑台运动缓解了CCI模型大鼠的机械痛敏和热痛敏,并且缓解了慢性疼痛诱导的焦虑样行为;上调BDNF/TrkB-CREB通路可能是运动缓解慢性疼痛,改善焦虑情绪的机制之一。