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Science:不可缺失!科學家發現清除這類小膠質細胞或加重神經性疼痛

有害刺激啟用傷害感受器的Aδ 和 C 纖維,隨後興奮性資訊透過這些纖維傳遞到脊髓背角(SDH)

,啟用該區域傷害性感覺投射神經元。周圍神經損傷引起的神經性疼痛是永續性,即使損傷原因仍然消失。已有研究表明周圍神經損傷後SDH區域小膠質細胞數量增加,形態向啟用態轉變,釋放炎症因子。

整合素αX(Itgax),又稱為 CD11c,為補體蛋白C3受體4的亞基,與 β 2 鏈 結合形成白細胞特異性整合素,可作為樹突狀細胞的標記物。在阿爾茲海默症、多發性硬化症中CD11c陽性小膠質細胞數量增多。

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2022年4月1日日本九州大學Makoto Tsuda研究團隊揭示了CD11c陽性小膠質細胞是神經性疼痛自愈和復發的關鍵因素。

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圖1:CD11c陽性小膠質細胞數量在損傷後增加

透過Itgax-cre工具鼠發現正常生理狀態下SDH區域CD11c陽性小膠質細胞數量很少,但在周圍神經損傷後這一數量急劇增加,在損傷後第14天達到高峰,隨後逐漸下降,直到損傷後2個月仍維持高水平。然而

在炎性疼痛模型

中並沒有觀察到CD11c陽性小膠質細胞數量的增加。

正常情況下週圍神經損傷2周後小鼠縮爪閾值逐漸開始升高,表現為

疼痛超敏反應中自然恢復的過程

。但是透過白喉毒素特異性誘導SDH區域CD11c陽性小膠質細胞死亡後,直到1個半月仍然無法進行上述自愈過程,這就表明CD11c陽性小膠質細胞在緩解疼痛過程中發揮關鍵作用。

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圖2:特異性敲除CD11c陽性小膠質細胞Igf1後抑制疼痛自愈過程

單細胞測序技術發現周圍神經損傷後CD11c陽性小膠質細胞差異性表達基因主要為胰島素樣生長因子 1 (Igf1),進一步的分子實驗表明周圍神經損傷後CD11c陽性小膠質細胞Igf1表達增加,在

損傷後第5周達到高峰

。透過工具小鼠特異性敲除CD11c陽性小膠質細胞Igf1後或髓鞘內注射抗Igf1抗體小鼠也無法從疼痛中自愈。

已有研究表明酪氨酸激酶受體AXL 與髓鞘碎片的吞噬有關。免疫熒光實驗和免疫電鏡實驗發現CD11c陽性小膠質細胞吞噬髓磷脂,在周圍神經受損後這種吞噬作用增強,AXL蛋白水平升高。

AXL敲除後能夠進一步加重周圍神經受損引起的Igf1表達降低

,與此同時,小鼠的疼痛自愈過程也出現障礙。

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圖3:清除小膠質細胞引起疼痛復發

周圍神經受損引起疼痛超敏反應一般在損傷後第5-到7周後完全消失,但是在疼痛消失後透過特異性敲除CD11c陽性小膠質細胞或特異性敲除小膠質細胞上的Igf1或髓鞘內注射抗Igf1抗體均能夠再次引起疼痛反應,並且能夠持續較長一段時間。

總的來說,本文發現周圍神經損傷引起的CD11c陽性小膠質細胞數量變化對於後續的疼痛自愈和復發是至關重要的,這為治療疼痛疾病提供新的研究思路。

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【參考文獻】

1。A spinal microglia population involved in remitting and relapsing neuropathic pain

文中圖片來自參考文獻

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