孟鲁司特对氯胺酮镇痛效应的影响

武玉清，史晓甜，梁 拓，张 永，周成华

(徐州医学院1.麻醉药理学教研室，2.药理学教研室，江苏徐州 221002;3.徐州市第六人民医院，江苏徐州 221004)

氯胺酮(ketamine，K)是一种临床常用的静脉麻醉药，也是目前唯一具有确切镇痛作用的静脉麻醉药，起效迅速，镇痛作用强。氯胺酮的镇痛作用主要表现在体表镇痛效果好，对内脏的镇痛效果较差。其中枢镇痛作用主要在于非竞争性阻断神经细胞膜上 N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体［1］，从而降低细胞内钙离子的浓度和神经细胞的兴奋性。近年来研究发现，氯胺酮通过PKC-钙信息通道抑制中性粒细胞NADPH氧化酶活性和超氧阴离子的产生［2］;并且能够抑制胶质细胞活化和释放促炎细胞因子TNF-α、IL-6 及 IL-1β［3］，从而减轻中枢和外周神经的敏感化，缓解各种原因引起的疼痛，因此氯胺酮的镇痛作用与其抗炎作用可能具有密切关系［4］。白三烯是参与炎症反应的重要炎症介质之一，具有趋化炎症细胞和促进炎性因子释放的作用。研究表明，在神经病理性疼痛大鼠的脊髓白三烯受体和白三烯合成酶的表达明显增强［5］，提示白三烯可能参与了疼痛的发生［6］。孟鲁司特是一种白三烯受体拮抗剂，具有强大的抗炎作用，临床上主要用于白三烯参与的各种炎症反应性疾病。那么，孟鲁司特是否具有一定的镇痛效应呢?孟鲁司特能否增强氯胺酮的镇痛作用呢?本研究将采用扭体法、甩尾法和热板法观察白三烯受体拮抗剂孟鲁司特对氯胺酮镇痛效应的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物 昆明种小鼠，体质量20～25 g，由徐州医学院实验动物中心提供。

1.2 药物 盐酸氯胺酮注射液，江苏恒瑞医药股份有限公司，批号:KH071001;孟鲁司特，牡丹江恒远药业有限公司，批号:20101002。

1.3 动物分组及给药 在扭体、甩尾以及热板实验中，分别取40只小鼠，随机分成4组(n=10):生理盐水组(NS)、氯胺酮组(K)、孟鲁司特组(M)、孟鲁司特+氯胺酮组(M+K)。各组小鼠分别给予不同的药物，孟鲁司特灌胃给药，剂量为0.005 mg·g－1体重;氯胺酮腹腔注射给药，剂量为0.02 mg·g－1体重;给药容积均为0.01 ml·g－1体重。NS组小鼠首先灌胃生理盐水，20 min后腹腔注射生理盐水，以作为正常对照;K组首先灌胃生理盐水，20 min后腹腔注射氯胺酮溶液;M组首先灌胃孟鲁司特溶液，20 min后再腹腔注射生理盐水;M+K组先灌胃孟鲁司特溶液，20 min后再腹腔注射氯胺酮溶液。分别记录给药后各组小鼠扭体潜伏期、扭体次数，甩尾和热板痛阈值。

1.4 醋酸致小鼠扭体实验 各组小鼠在给药结束后10 min，分别腹腔注射1%的醋酸溶液0.01 ml·g－1体重，观察各组小鼠出现扭体反应的潜伏期(从醋酸注射结束至第1次出现扭体反应的时间)，并记录醋酸腹腔注射后15 min内小鼠扭体反应的次数。以评价氯胺酮和孟鲁司特对醋酸致小鼠疼痛的影响。

1.5 热水和冰水甩尾实验 各组小鼠在给药前和给药结束后 10、20、30、40、60 min，分别以 50℃热水浸烫鼠尾2 cm，记录鼠尾入水至甩尾出水的间隔时间，测量小鼠对热水的甩尾痛阈值。同样，将鼠尾末端浸入0℃冰水中2 cm，记录鼠尾入水至甩尾出水的间隔时间，测量小鼠对冰水的甩尾痛阈值。每只小鼠测量3次，取其平均值作为该小鼠的甩尾痛阈值。

1.6 热板法检测小鼠的痛阈值 控制恒温水浴箱温度为(55±0.5)℃，将小鼠置于预热的铁板箱中，记录小鼠从足部接触热板到开始舔后足的时间作为热板痛阈值(HPPT)。用药前测痛阈2次，每次间隔5 min，取其平均值为基础痛阈。剔除HPPT＞30 s或＜5 s的小鼠。为防止足部烫伤，观察截止时间为60 s，超过60 s者，HPPT计为60s。分别记录给药后10、20、30、40、60 min 的 HPPT。

2 结果

2.1 氯胺酮和孟鲁司特对醋酸致小鼠扭体反应的影响 实验结果表明，生理盐水对照组小鼠在醋酸刺激后出现扭体反应的潜伏期为(201.8±52.28)s，15 min内扭体反应的次数为(25.6±6.64)次。与生理盐水对照组相比，孟鲁司特单独用药虽然延长了小鼠出现扭体反应的潜伏期和减少了扭体次数，但两组间并无差异(P＞0.05);而氯胺酮单独用药组小鼠扭体反应的潜伏期延长(356.1±70.55 s，P＜0.01)，15 min内的扭体次数明显减少(14.8±5.77次，P＜0.01)。与氯胺酮组相比，孟鲁司特与氯胺酮联合用药组小鼠扭体反应的潜伏期进一步延长(448.7±96.05 s，P ＜0.05)，扭体次数进一步减少(8.9±2.47次，P ＜0.01)。结果见 Fig 1，2。

2.2 氯胺酮和孟鲁司特对小鼠甩尾实验的影响

在热水和冰水甩尾实验中，给药前各组小鼠的甩尾痛阈值无差异。无论与给药前相比，还是在同一时间点与生理盐水对照组相比，氯胺酮组给药后10、20和30 min时的热水和冰水甩尾痛阈值均明显提高，至40和60 min时痛阈值回落至接近给药前水平。而孟鲁司特组小鼠的痛阈值在给药后虽有所提高，但是与给药前相比或与生理盐水对照组相比均无差异。与给药前相比，联合用药组小鼠的热水甩尾痛阈值在给药后10、20、30和40 min时明显提高，冰水甩尾痛阈值在给药后10、20和30 min时明显提高。与氯胺酮组相比，孟鲁司特和氯胺酮联合给药组小鼠对热水甩尾的痛阈值在10、20、30和40 min时明显提高，对冰水甩尾痛阈值在给药后10、20和30 min时明显提高。结果见Fig 3，4。

Fig 1 Effect of ketamine(K)and montelukast(M)on writhing response latency induced by acetic acid in mouse(±s，n=10)

Fig 2 Effect of ketamine(K)and montelukast(M)on writhing response times induced by acetic acid in mouse(±s，n=10)

2.3 氯胺酮和孟鲁司特对小鼠热板实验的影响在热板实验中，给药前各组小鼠的痛阈值无差异。无论与给药前相比，还是在同一时间点与生理盐水对照组相比，氯胺酮组给药后10、20和30 min时的热板痛阈值均明显提高，至40和60 min时痛阈值回落至接近给药前水平。而孟鲁司特组小鼠的痛阈值在给药后虽有所提高，但是与给药前相比或与生理盐水对照组相比均无差异。无论与给药前相比，还是在同一时间点与氯胺酮组相比，孟鲁司特和氯胺酮联合给药组小鼠的热板痛阈值在给药后10、20和30 min时均明显提高。结果见Fig 5。

Fig 3 Effect of ketamine(K)and montelukast(M)on hot water tail-flick latency in mouse(±s，n=10)

Fig 4 Effect of ketamine(K)and montelukast(M)on ice water tail-flick latency in mouse(±s，n=10)

3 讨论

氯胺酮是临床广泛应用的具有镇痛作用的静脉麻醉药，通过阻断NMDA受体，产生中枢抑制和镇痛作用［7－8］。氯胺酮虽有确切的镇痛作用，但由于其不良反应较多和易于成瘾限制了其应用。寻找能够增强氯胺酮镇痛效应的药物，将对减少临床全身麻醉时麻醉药和镇痛药的用量，提高临床麻醉的质量和安全性具有重要意义。

Fig 5 Effect of ketamine(K)and montelukast(M)on licking foot latency by hot-plate test in mouse(±s，n=10)

白三烯(LT)是花生四烯酸通过5-脂氧合酶途径代谢产生的一种重要炎症介质，介导体内许多炎症反应。孟鲁司特是近年开发出来的新型高选择性白三烯受体拮抗剂，是新一代非类固醇类抗炎药物。作为炎症介质拮抗剂其抗炎作用已得到肯定，已广泛应用于哮喘［9］、荨麻疹［10］等各种炎症反应性疾病的预防和治疗，但对其是否具有镇痛作用以及能否影响氯胺酮等全身麻醉药的镇痛作用尚未见研究报道。因此，本研究采用扭体法、甩尾法和热板法观察了白三烯受体拮抗剂孟鲁司特对氯胺酮镇痛作用的影响。

研究发现，单独使用氯胺酮时小鼠对腹腔注射醋酸所致的扭体反应明显减轻，对热水和冰水甩尾的痛阈值以及热板痛阈值也均明显升高，氯胺酮表现出了明显的镇痛效应，这一结果与已知的氯胺酮镇痛作用是一致的［11］。可是孟鲁司特单独给药虽然略微改善了小鼠对扭体、甩尾和热板的疼痛反应，但是与给药前或者与生理盐水对照组相比差异并无统计学意义，提示单纯阻断白三烯信号并不能阻断本项目所研究的急性疼痛痛觉的形成和痛觉信号的传导。已有研究表明在坐骨神经松扎导致的慢性神经病理性疼痛模型的脊髓中，白三烯合成酶和白三烯受体的表达异常增高，提示白三烯及其受体可能参与了神经病理性等慢性疼痛的发生、维持和调节［5］。在本研究中白三烯受体拮抗剂孟鲁司特单独用药时并没有提高小鼠对醋酸、热和冷等伤害性刺激的痛阈，可能是在当前的急性疼痛反应中，由于伤害性刺激的时间较短，白三烯的合成尚未充分完成，因此孟鲁司特虽然在数值上对小鼠的痛阈有所提高，但差异并无统计学意义。至于孟鲁司特对慢性疼痛的影响有待在以后的研究中继续探讨。

本研究还发现，当孟鲁司特与氯胺酮联合应用后孟鲁司特能增强氯胺酮改善扭体反应以及升高热水、冰水甩尾和热板痛阈值的作用，这说明孟鲁司特能增强氯胺酮的镇痛效应。氯胺酮是一NMDA受体拮抗剂，通过拮抗NMDA受体，降低细胞内钙离子的浓度，从而降低中枢神经系统的兴奋性，这也是氯胺酮麻醉和缓解急性疼痛的主要机制。另外，炎症细胞因子能够使神经元过度敏感化，加剧疼痛程度，而氯胺酮具有明显降低炎症反应的作用［3］，因此可以缓解炎症因子导致的神经元敏化，从而缓解慢性疼痛的程度［4］。研究表明氯胺酮对急性疼痛和慢性疼痛均有一定的镇痛作用，可见上述两种机制可能均参与了氯胺酮的镇痛作用。在急性疼痛中可能前者占主要地位，而在慢性疼痛中二者均发挥重要作用。孟鲁司特是一白三烯受体拮抗剂，能抑制细胞内钙离子浓度的升高［12－13］，降低细胞的兴奋性和炎症因子的分泌［14］。本实验观察了孟鲁司特对氯胺酮拮抗急性疼痛的影响，由于炎症因子的合成和释放需要一定的时间和过程，所以孟鲁司特通过抑制炎症因子的释放而增强氯胺酮的抗炎作用可能并不是增强氯胺酮拮抗急性疼痛的主要原因，但是孟鲁司特抑制细胞内钙离子浓度的作用可能增强了氯胺酮降低细胞内钙离子浓度的作用，从而降低神经元的兴奋性，这可能是孟鲁司特增强氯胺酮拮抗急性疼痛的重要机制。

氯胺酮有很多与剂量成正相关的不良反应，例如呃逆、恶心、呕吐、误吸、血压升高、心率加快，易产生耐受性和依赖性等。我们的实验结果提示，孟鲁司特对氯胺酮的镇痛作用具有增强作用，这为在临床上减少氯胺酮的使用剂量提供了可能，从而能够减少氯胺酮依赖性和一些不良反应的发生率。另外，这一研究发现对同时伴有哮喘等变态反应性炎症性疾病患者的静脉麻醉提供了新的用药思路。

［1］ Muir W W.NMDA receptor antagonists and pain:ketamine［J］.Vet Clin North Am Equine Pract，2010，26(3):565－78.

［2］ 吕黄伟，谭文斐，王俊科.氯胺酮抑制人离体中性粒细胞释放超氧阴离子的机制［J］.中国药理学通报，2007，23(4):524－7.

［2］ Lü H W，Tan W F，Wang J K.Effect of ketam ine on stimulus induced superoxide generation and intracellular calcium in human neutrophils in vitro［J］.Chin Pharmacol Bull，2007，23(4):524－7.

［3］ Shibakawa Y S，Sasaki Y，Goshima Y，et al.Effects of ketamine and propofol on inflammatory responses of primary glial cell cultures stimulated with lipopolysaccharide［J］.Br J Anaesth，2005，95(6):803－10.

［4］ Mei X P，Zhang H，Wang W，et al.Inhibition of spinal astrocytic c-Jun N-terminal kinase(JNK)activation correlates with the analgesic effects of ketamine in neuropathic pain［J］.J Neuroinflammation，2011，8(1):6.

［5］ Okubo M，Yamanaka H，Kobayashi K，et al.Leukotriene synthases and the receptors induced by peripheral nerve injury in the spinal cord contribute to the generation of neuropathic pain［J］.Glia，2010，58(5):599－610.

［6］ Okubo M，Yamanaka H，Kobayashi K，et al.Expression of leukotriene receptors in the rat dorsal root ganglion and the effects on pain behaviors［J］.Mol Pain，2010，6:57.

［7］ 孟 晶，翟云鹏，段世明，等.氯胺酮抗惊厥的作用机制［J］.中国药理学通报，2009，25(9):1185－8.

［7］ Meng J，Zhai Y P，Duan S M，et al.Study on anticonvulsant mechanism of ketamine［J］.Chin Pharmacol Bull，2009，25(9):1185－8.

［8］ 王 丹，戴体俊，马 涛，等.氯胺酮、丙泊酚和羟丁酸钠遗忘作用与NMDA受体的关系［J］.中国药理学通报，2010，26(7):890－3.

［8］ Wang D，Dai T J，Ma T，et al.Relationship between amnestic effect of ketamine，propofol or sodium oxybate and NMDA receptor［J］.Chin Pharmacol Bull，2010，26(7):890 －3.

［9］ Bellecoste V，Devouassoux G，Pacheco Y.Montelukast in the treatment of mild to moderate persistent asthma［J］.Rev Mal Respir，2011，28(6):706 －29.

［10］ Wan K S.Efficacy of leukotriene receptor antagonist with an anti-H1 receptor antagonist for treatment of chronic idiopathic urticaria［J］.J Dermatolog Treat，2009，20(4):194 －7.

［11］ Saito O，Aoe T，Kozikowski A，et al.Ketamine and N-acetylaspartylglutamate peptidase inhibitor exert analgesia in bone cancer pain［J］.Can J Anaesth，2006，53(9):891 －8.

［12］ Hung C H，Li C Y，Hua Y M，et al.Effects of leukotriene receptor antagonists on monocyte chemotaxis，p38 and cytoplasmic calcium［J］.Pediatr Allergy Immunol，2006，17(4):250 －8.

［13］ Bouchelouche K，Andersen L，Nordling J，et al.The cysteinylleukotriene D4 induces cytosolic Ca2+elevation and contraction of the human detrusor muscle［J］.J Urol，2003，170(2):638 －44.

［14］张洪泉，武玉清，周成华.孟鲁司特对哮喘豚鼠气道嗜酸粒细胞炎症的抑制作用［J］.中国药理学通报，2004，20(7):797－800.

［14］ Zhang H Q，Wu Y Q，Zhou C H.Inhibiting effect of montelukast on eosinophilic airway inflammation of asthmatic guinea pigs［J］.Chin Pharmacol Bull，2004，20(7):797 －800.