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背景神经病理性疼痛(Neuropathic Pain,NP)是常见的慢性疼痛,患者常合并认知功能损伤,其中注意力和记忆力下降最为常见,给病人带来极大的痛苦,也给社会造成沉重的负担,亟待解决。目前,NP导致认知功能损伤的具体发病率尚有争议,发病机制也不清楚,给治疗带来了一定的困难。有研究表明,微小RNA(microRNA,miRNA)的异常调控不仅在NP的发生发展中发挥了重要作用,也参与了神经退行性疾病致认知功能损伤的过程,并可作为早期诊断与预测的重要手段。外泌体被视为特异性分泌的膜泡,性质稳定,富含miRNAs等,可介导细胞间通讯,并能穿透血脑屏障,很容易通过生物液体取样获得。基于外泌体miRNAs的液体活检强调了其在诊断和确定疾病发生、发展及预后方面的潜在作用,不仅如此,外泌体miRNAs在疾病的治疗中也发挥了重要的作用。研究表明,MSCs及其源性外泌体可以通过转移miRNAs调控靶基因减轻神经损伤,改善其他神经系统疾病导致的认知功能损伤。因此,探讨外泌体miRNAs是否参与NP致认知功能损伤的发病过程,并寻找具有针对性的治疗方法和措施,具有重要意义。目的本研究首先对临床上NP患者认知功能损伤的发病率进行meta分析,然后通过基础实验探索外泌体miRNAs是否参与NP致认知功能损伤的发病过程。采用大鼠坐骨神经慢性压迫性损伤(Chronic Constriction Injury,CCI)模型,在大鼠出现认知功能损伤后,提取血清外泌体,检测miRNAs表达水平,在此基础上进一步探讨MSCs对NP致认知功能损伤的治疗效果。方法1 NP患者认知功能损伤发病率的meta分析检索万方数据知识服务平台、中国知网、维普、Web of Science、PubMed、The Cochrane Library等数据库中NP人群认知功能损伤发病率的原始研究文献,研究类型为横断面研究,检索2020年12月以前的所有文章,排除特殊人群的研究,排除无法提取相关数据的研究,筛选后提取文献中的数据,使用Review Manager 5.4软件,对相关数据进行分析。2大鼠NP致认知功能损伤后血清外泌体的miRNAs表达变化采用随机数字表法将200~250g雄性SD大鼠随机分为2组,分别为实验组(CCI组)和对照组(Sham组)(n=8),检测大鼠的机械性撤足阈值(Paw Withdrawal Threshold,PWT)和热缩足潜伏期(Paw Withdrawal Latency,PWL),时间为术前1d、术后3d、7d、14d和21 d。术后15-22 d进行Morris水迷宫实验和新物体识别(Novel Object Recognition,NOR)实验。随后提取血清外泌体检测miRNAs表达水平。3静脉注射MSCs对大鼠NP致认知功能损伤的治疗作用采用随机数字表法将200~250g雄性SD大鼠随机分为2组,即CCI组和Sham组(n=16),连续检测术前1 d、术后3d、7d、14 d、21 d和28d的PWT和PWL。术后15-22 d进行Morris水迷宫实验和NOR实验。随后将大鼠随机分为 Sham+PBS 组,Sham+MSCs 组,CCI+MSCs 组,CCI+PBS组(n=8)。术后23 d,Sham+MSCs组和CCI+MSCs组尾静脉注射1 ml(1× 106)的MSCs悬液,Sham+PBS组和CCI+PBS组尾静脉注射等量PBS,术后30-37 d再次检测大鼠认知功能。随后提取大鼠海马组织,检测miR-182的表达水平。4海马体内注射MSCs对大鼠NP致认知功能损伤的治疗作用另选一批大鼠,采用上一步相同分组,连续检测术前1d、术后3d、7 d、14 d、21 d和28 d的PWT和PWL。术后15-22 d进行Morris水迷宫实验和NOR实验。随后将大鼠随机分为Sham+PBS组,Sham+MSCs组,CCI+MSCs组,CCI+PBS组(n=8)。术后23 d,利用脑立体定向注射技术向海马组织注射2 μl(1 × 106)MSCs或等量PBS,术后30-37 d再次检测大鼠认知功能。随后提取大鼠海马组织,检测miR-182的表达水平。结果1 NP患者认知功能损伤发病率的meta分析检索得到相关文献1425篇,筛选后共纳入3篇文献,样本量共计448。通过分析得到NP导致认知功能损伤的发病率为57%[95%CI(53%,62%)]。2NP致认知功能损伤大鼠血清外泌体miRNAs表达变化疼痛行为学结果显示,CCI组大鼠MWT和TWL在术后3d出现了明显的下降,并持续至术后21d(P<0.05)。认知行为学结果显示,CCI组大鼠在Morris水迷宫获得性训练第2-5 d逃避潜伏期延长,在探查训练阶段穿越平台次数减少,在目标象限的停留时间缩短(P<0.05);在NOR实验中新物体辨别指数下降(P<0.05)。表明CCI组大鼠学习记忆能力下降。测序结果表明,CCI组和Sham组共检测出582种miRNAs,其中,481种miRNAs在两组中均检测到表达,分别有52种和49种miRNAs仅在CCI组和Sham组表达。与 Sham 组相比,CCI 组 miR-194、miR-143、miR-485 以及 miR-335 等 23种 miRNAs 家族显著上调,miR-182、miR-615、miR-339 以及 miR-96 等 26 种miRNAs家族显著下调,共49种miRNAs表达差异有统计学意义(P<0.05)。3静脉注射MSCs可改善大鼠NP导致的认知功能损伤疼痛行为学结果显示,CCI组大鼠MWT和TWL在术后3d出现了明显的下降,并持续至术后28 d(P<0.05)。认知行为学结果表明,CCI组大鼠在Morris水迷宫获得性训练第2-5 d逃避潜伏期延长,在探查训练阶段穿越平台次数减少,在目标象限的停留时间缩短(P<0.05),在NOR实验中新物体辨别指数下降(P<0.05),表明CCI组大鼠学习记忆能力下降。静脉注射MSCs后,与CCI+PBS组相比,Sham+PBS组和Sham+MSCs组在第2-5d逃避潜伏期缩短,CCI+MSCs组在第3-5d逃避潜伏期缩短,穿越平台次数增加,在目标象限的停留时间延长,新物体辨别指数增加(P<0.05);与CCI+MSCs组相比,Sham+PBS组、Sham+MSCs组第2-5 d逃避潜伏期缩短,穿越平台次数增加,在目标象限的停留时间延长,新物体辨别指数增加(P<0.05)。分子学实验结果表明,与CCI+PBS组相比,Sham + PBS组、Sham+MSCs 组和 CCI+MSCs 组 miR-182 表达水平上调(P<0.05);与 CCI+MSCs组相比,Sham+PBS组和Sham + MSCs组miR-182表达水平上调(P<0.05)。4海马体注射MSCs可改善大鼠NP导致的认知功能损伤疼痛行为学结果显示,CCI组大鼠PWT和PWL在术后3d出现了明显的下降,并持续至术后28d(P<0.05)。认知行为学结果表明,CCI组大鼠在Morris水迷宫获得性训练第2-5 d逃避潜伏期延长,在探查训练阶段穿越平台次数减少,在目标象限的停留时间缩短(P<0.05),在NOR实验中新物体辨别指数下降(P<0.05),表明CCI组大鼠学习记忆能力下降。海马体注射MSCs后,与 CCI+PBS 组相比,Sham+PBS 组、Sham+MSCs 组和 CCI+MSCs 组在第2-5d逃避潜伏期缩短,穿越平台次数增加,在目标象限的停留时间延长,新物体辨别指数增加(P<0.05);与CCI+MSCs组相比,Sham+PBS组和Sham+MSCs组在第3-5d逃避潜伏期缩短(P<0.05)。分子学实验结果表明,与 CCI+PBS 组相比,Sham + PBS 组、Sham + MSCs 组和 CCI+MSCs 组miR-182表达水平上调(P<0.05)。结论上述结果提示,临床上NP致认知功能损伤的发病率高,外泌体miRNAs参与NP致认知功能损伤的过程,而MSCs可改善NP导致的认知功能损伤,其机制可能与miR-182有关,为NP致认知功能损伤的治疗提供了新的思路。