NOP激动剂AT-403在乳酸诱导的急性疼痛模型中促进睡眠：一种改善疼痛相关睡眠障碍的新型镇痛策略

　　本综述系统探讨了急性疼痛与睡眠障碍的双向关系，指出当前镇痛药如μ阿片受体（MOP）激动剂和非甾体抗炎药（NSAIDs）未能有效缓解疼痛诱导的睡眠问题。研究重点评估了新型 nociceptin/orphanin FQ 肽受体（NOP）激动剂AT-403在乳酸诱导的急性腹痛模型中的双重作用：既能有效镇痛，又能显著增加非快速眼动（NREM）睡眠时长和慢波活动，降低睡眠潜伏期，为治疗疼痛相关睡眠障碍提供了新方向。

　　

引言

睡眠障碍是急性疼痛患者常见的主诉，疼痛严重程度与睡眠质量下降呈正相关。尽管使用了μ阿片受体（MOP）激动剂和非甾体抗炎药（NSAIDs）等镇痛药，多数患者的睡眠问题仍持续存在。睡眠障碍又会增加疼痛敏感性，形成疼痛与睡眠之间的双向影响关系。临床常用的MOP激动剂在无痛状态下会破坏睡眠结构，因此镇痛药可能加剧疼痛状态下的睡眠紊乱。疼痛诱导的睡眠障碍作为一个未被充分研究和治疗的症状，严重影响患者的生活质量，开发新型镇痛药物显得尤为关键。Nociceptin/Orphanin FQ 阿片肽受体（NOP）激动剂作为一类新型镇痛药，在临床前研究中显示出镇痛潜力，并在无痛个体中具有促睡眠作用，可能改善疼痛引起的睡眠障碍。

方法

研究对象为斯普拉格-杜利大鼠，包括雄性和雌性个体，年龄为2个月。所有动物在温度和湿度控制的房间中饲养，保持12小时光/暗循环，自由获取食物和水。实验在光周期开始后的4小时内进行。实验药物包括吗啡（MOP激动剂）、美洛昔康（NSAID）和NOP激动剂AT-403，以及用于诱导急性腹部疼痛的乳酸。乳酸以不同浓度（0%至5.6%）腹腔注射，行为学指标（伸展、攀爬和理毛）通过视频记录和分析。EEG手术在大鼠体内植入无线脑电图设备，用于记录睡眠时长和脑功能，并通过定量EEG分析进行评估。

乳酸处理

实验1a评估了乳酸诱导的急性腹部疼痛。大鼠被单独放置在不含垫料的清洁笼子中，适应30分钟后，注射不同浓度的乳酸（0%、1%、1.8%、3.2%或5.6%），并记录30分钟内的行为。实验1b中，大鼠预先接受吗啡、美洛昔康或AT-403处理，1小时后再注射5.6%乳酸，评估其抗伤害性行为。

脑电图（EEG）

大鼠通过手术植入脑电图发射器，记录EEG、肌电图（EMG）和自发活动。实验2考察了乳酸对睡眠的影响，在基线记录2小时后注射乳酸，分析其后6小时的EEG数据。实验3研究了镇痛药在无痛状态下的睡眠影响，记录24小时内的EEG变化。实验4评估了镇痛药与乳酸联合使用对睡眠的影响，重点关注乳酸注射后6小时内的数据。实验5通过Rotarod任务评估AT-403对运动协调功能的影响。

数据收集与分析

EEG、EMG和运动活动数据使用Ponemah软件收集，采样率为500 Hz。睡眠状态（觉醒、非快速眼动睡眠、快速眼动睡眠）由盲法观察者根据标准化EEG特征进行评分。睡眠连续性通过短暂觉醒次数、睡眠回合时长和频率等指标进行评估。频谱功率分析使用快速傅里叶变换计算相对功率，频段包括delta（0.5–4 Hz）、theta（4–8 Hz）、alpha（8–12 Hz）、sigma（12–16 Hz）、beta（16–24 Hz）和gamma（30–100 Hz）。统计采用混合效应二因素方差分析（ANOVA）和Dunnett事后检验，显著性水平设定为p < 0.05。

结果

乳酸诱导的急性腹部疼痛单独及与镇痛药联合的效果

乳酸浓度依赖性地增加了伸展行为，减少了攀爬和理毛行为。雄性大鼠在较高浓度（3.2%和5.6%）下表现出更多的行为变化，而雌性在较低浓度下即有效果。性别差异在攀爬和理毛行为中较为明显，雄性通常表现更多。

乳酸对睡眠的影响

乳酸减少了非快速眼动睡眠（NREM）和快速眼动睡眠（REM）的持续时间，增加了觉醒时间。在雄性中，NREM和REM睡眠减少持续2至3小时，而雌性仅REM睡眠受到影响，持续2至4小时。乳酸还增加了NREM和REM睡眠的潜伏期，影响了睡眠的起始。在定量EEG分析中，乳酸未引起显著变化，但轻微降低了NREM睡眠中的delta功率，提示睡眠质量下降。

镇痛药对睡眠的影响

在无痛状态下，吗啡显著减少了NREM和REM睡眠的持续时间，增加了睡眠潜伏期，并破坏了睡眠连续性。美洛昔康对睡眠参数没有显著影响。与之相反，NOP激动剂AT-403增加了NREM睡眠时长和慢波活动，降低了NREM睡眠潜伏期，但减少了REM睡眠。AT-403还降低了自发运动活动，并在较高剂量下影响运动协调功能，尤其在雌性中更为明显。

镇痛药与乳酸联合对疼痛相关行为的影响

AT-403预处理显著减少了乳酸引起的伸展和理毛行为，而吗啡和美洛昔康未见明显效果。AT-403还降低了运动活动，进一步支持其镇痛和镇静作用。

镇痛药与乳酸联合对睡眠的影响

在乳酸存在的情况下，吗啡和美洛昔康未能改善睡眠障碍，甚至在某些情况下加剧了REM睡眠的减少。AT-403则显著增加了NREM睡眠，减少了觉醒时间，即使在高浓度乳酸存在下仍保持促睡眠效果。AT-403还降低了NREM睡眠潜伏期，改善了睡眠起始。

乳酸诱导的急性腹部疼痛与睡眠的相关性分析

伸展行为与NREM睡眠时长在 saline 预处理组中呈负相关，但这种相关性在吗啡、美洛昔康或AT-403预处理后消失。REM睡眠与疼痛行为之间未发现显著关联，表明镇痛药可能通过不同机制影响疼痛与睡眠的关系。

乳酸和镇痛药单独及联合使用对定量EEG的影响

乳酸单独使用未引起显著EEG振荡变化。吗啡在低剂量下增加了高频gamma功率，高剂量则增加delta功率，呈现镇静样效应。美洛昔康对EEG影响较小，仅降低了NREM睡眠中的sigma功率。AT-403增加了觉醒和NREM睡眠中的delta功率，降低了beta和gamma功率，表明其具有促进睡眠和镇静作用。在与乳酸联合使用时，AT-403还调节了theta、alpha和gamma功率，进一步强化了其睡眠调节效果。

AT-403对运动活动的影响

在Rotarod任务中，高剂量AT-403（0.1 mg/kg）降低了雌性大鼠的运动持续时间和高速度，雄性未受影响。这表明AT-403可能在高剂量下引起性别特异的运动协调障碍，但在较低剂量下仍保持安全性。

讨论

睡眠在疼痛管理和恢复中扮演关键角色，但当前镇痛药未能有效缓解疼痛相关的睡眠障碍，甚至可能加剧这一问题。本研究通过乳酸诱导的急性疼痛模型，系统评价了吗啡、美洛昔康和AT-403对睡眠的影响。乳酸本身可引起短暂的睡眠破坏，减少NREM和REM睡眠，增加睡眠潜伏期。性别差异明显，雄性对睡眠干扰更敏感，而雌性对行为变化更敏感。

吗啡作为高效的MOP激动剂，在无痛和疼痛状态下均 disrupt 睡眠，减少睡眠时长和连续性，其睡眠破坏作用持续时间长于镇痛效果，限制了其在改善睡眠方面的应用。美洛昔康作为NSAID，对睡眠参数无显著影响，但也未能缓解乳酸引起的睡眠障碍。

NOP激动剂AT-403表现出独特的双重作用：既能镇痛，又能促进睡眠。它增加NREM睡眠时长和慢波活动，降低睡眠潜伏期，即使在疼痛存在下仍保持促睡眠效果。其机制可能涉及抑制下丘脑、视交叉上核和orexin系统等促觉醒脑区活动。尽管高剂量AT-403可能减少REM睡眠和引起运动障碍，但其在低剂量下的良好收益风险比支持其临床潜力。

定量EEG分析进一步揭示了不同药物的机制差异：吗啡呈现镇静样EEG变化，美洛昔康影响较小，而AT-403显著增强delta活动，改善睡眠深度。疼痛与睡眠之间的相关性在镇痛药干预后消失，表明药物可能通过独立途径影响疼痛感知和睡眠调节。

本研究局限性包括乳酸模型的短暂性和性别样本不平衡，未来研究应扩展至慢性疼痛模型和更大性别样本。总体而言，NOP激动剂如AT-403为治疗疼痛相关睡眠障碍提供了新的方向，其双重镇痛和促睡眠作用有望填补当前临床治疗的空白。