討論：

目前的研究表明，神經炎癥、谷氨酸轉運體和受體的表達及功能變化參與了嗎啡耐受性的形成。具體而言，在嗎啡耐受動物的脊髓背角發現促炎細胞因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）釋放、星形膠質細胞活化、GLT-1、GS硝化和NMDA受體NR2B亞基的販運明顯增加。腹腔注射HS能顯著減輕嗎啡對甩尾潛伏期、脈搏波速度和脈搏波速度的影響，且呈劑量依賴性。同時，HS能減少炎性細胞因子的釋放，抑制GLT-1和GS的硝化，降低谷氨酸濃度的升高，減少NR1和NR2B的總表達和膜轉運。上述數據表明，HS可能是緩解嗎啡耐受性發展的一種潛在治療方法。

很少有研究報告稱重復注射嗎啡與耐受性有關。彈尾潛伏期或熱板試驗和VonFrey試驗是測試動物對熱和機械刺激敏感性的最常用方法。在本研究中，尾彈潛伏期、PWT和PWL的降低表明嗎啡耐受大鼠模型已成功建立。我們的數據顯示，嗎啡在第1天產生了顯著的抗痛覺作用，并在第5天誘導了耐受。注射HS能以劑量依賴性的方式增加慢性嗎啡給藥引起的尾彈潛伏期、脈搏波速度和脈搏波速度的降低。有研究認為HS可抑制嗎啡重復給藥引起的抗痛作用的降低。對于正常組，即使最大劑量的氫氣對行為試驗沒有影響，氫氣對病理狀態也有治療作用，但對正常生理狀態沒有影響。

脊髓小膠質細胞的激活與神經病理性疼痛的發病機制密切相關。在我們的研究中，觀察到重復嗎啡給藥導致的TNF-α、IL-1β和IL-6蛋白增強，這與之前的研究結果一致。此外，脊髓GFAP表達明顯增加，表明反復鞘內注射嗎啡增加了星形膠質細胞的活化。慢性嗎啡誘導的神經膠質細胞活化機制尚不十分清楚，研究發現可能與鞘氨醇-1-磷酸（S1P）受體系統有關。S1P受體1的激活可通過NADPH氧化酶誘導超氧化物，當與一氧化氮結合時會導致一系列事件，最終導致星形膠質細胞/小膠質細胞活化，促炎細胞因子的產生增加。在我們的研究中，聯合使用氫氣可顯著降低脊髓TNF-α、IL-1β、IL-6和GFAP的表達，這表明氫氣可有效抑制神經炎癥。然后測量動脈和靜脈中的氫濃度。注射HS后，氫氣濃度隨時間逐漸升高，在15分鐘內達到峰值，然后逐漸降低。同時，動脈血中的氫濃度高于靜脈血中的氫濃度，這表明氫部分進入了細胞，起到了抗炎和抗氧化的作用。這是首次有研究表明腹腔注射HS可以減輕慢性嗎啡引起的神經炎癥，但其潛在機制還需要進一步研究。

星形膠質細胞上表達的GLT-1被認為負責清除突觸前膜釋放的90%以上的谷氨酸，將谷氨酸轉運到星形膠質細胞，然后通過GS將興奮性谷氨酸轉化為谷氨酰胺。本研究發現，與N組相比，M組脊髓中GLT-1、GS的硝化程度和谷氨酸濃度均有所增加。這證實了長期服用嗎啡可改變星形膠質細胞谷氨酸轉運體的功能，導致谷氨酸平衡失調，增加興奮毒性。GS酪氨酸殘基的硝化導致GS活性失活，降低了谷氨酸轉化為無毒谷氨酰胺的能力，增加了神經毒性。與M組相比，M+HS組GLT-1和GS硝化程度及谷氨酸濃度均有所降低，表明在嗎啡耐受性大鼠模型中腹腔注射HS可抑制GLT-1和GS硝化，提高星形膠質細胞從突觸間隙吸收谷氨酸的能力，減輕神經毒性。與M組相比，GLT-1激動劑緩解了嗎啡耐受性，而GLT-1抑制劑不能緩解嗎啡反復注射引起的鎮痛能力下降，同時給予GLT-1和氫氣，也沒有進一步緩解嗎啡耐受性的發展，說明氫氣通過改善GLT-1的功能抑制嗎啡耐受性的形成。該研究首次證實氫氣能有效抑制GLT-1和GS的功能，為今后治療和預防嗎啡耐受提供了有效途徑。

研究證實，NMDA受體在谷氨酸能受體系統中非常重要，與突觸可塑性和慢性疼痛的形成密切相關。最近發表的一篇文章顯示，NO/NMDA受體對嗎啡慢性治療的抗驚厥作用有介導作用，從而導致小鼠模型對嗎啡鎮痛作用的耐受性。在本研究中，與N組和V組相比，M組tNR1、mNR1、tNR2B、mNR2B的表達量和m/tNR1orm/tNR2B的比值均有所增加，表明含有NR2B亞基的NMDA受體表達量增加和膜販運參與了嗎啡耐受。與M組相比，腹腔注射HS可抑制總表達和MSNR1和NR2B的膜運輸，但對NR1和NR2B在未注射嗎啡的正常大鼠中表達。同時服用選擇性NR2B拮抗劑可部分緩解嗎啡耐受性的發展，而同時服用NR2B抑制劑和HS并不能進一步緩解嗎啡耐受性的發展，這表明HS通過抑制NMDA受體的功能來抑制嗎啡耐受性的形成。長期服用嗎啡誘導NMDA受體表達和遷移的內在機制尚不完全清楚，可能與GLT-1和GS功能受損，導致谷氨酸濃度增加和NMDA受體異常激活有關。

上述數據表明，通過調節NMDA受體的功能，HS可以成為減輕嗎啡耐受性的一種潛在治療策略。

結論：

圖7：HS預處理可抑制嗎啡反復給藥后神經炎癥、GLT-1、GS硝化和NMDA受體轉運及功能增加。

綜上所述，本研究表明，反復鞘內注射嗎啡（每次10μg/10μL，每天兩次，共5天）可增加TNF-α和IL-1β等炎癥因子的水平，釋放IL-6，并激活脊髓背側角的星形膠質細胞。一方面，氫氣可增加炎癥因子如TNF-α和IL-1β的水平，釋放IL-6，激活脊髓背角的星形膠質細胞；另一方面，氫氣可引起GLT-1和GS的硝化，增加突觸間隙中谷氨酸的濃度，促進含有NR2B亞基的NMDA受體的膜遷移，導致嗎啡耐受（圖7）。因此，氫氣預處理以劑量依賴的方式部分逆轉了甩尾潛伏期、PWT和PWL的下降，降低了TNF-α、IL-1β和IL-6的表達、GLT-1、GS的硝化以及膜和總NR1、NR2B的表達，表明氫氣通過減少神經炎癥、GLT-1和GS的硝化、NMDA受體在脊髓背角的遷移和功能，阻止了嗎啡耐受性的形成。氫氣預處理可被視為預防嗎啡耐受性的一種新型治療策略。

嗎啡的反復鞘內給藥一方面增加了TNF-α和IL-1β等炎癥因子的水平和IL-6的釋放，激活了脊髓背角的星形膠質細胞，另一方面導致了GLT-1和GS的硝酸化表達，增加了突觸間隙中谷氨酸的濃度，促進了含有NR2B亞基的NMDA受體的膜販運，導致了中樞敏化和嗎啡耐受。HS預處理可減少炎癥細胞因子的增加，抑制GLT-1和GS的硝化表達，減少NMDA受體的膜販運。因此，HS可能為預防嗎啡耐受提供了可能。

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