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背景:复发性和顽固性慢性瘙痒是一个世界性的问题,但其机制,特别是神经机制,仍不清楚。目前,至少有两种肽,GRP(胃泌素释放肽)和NPPB(也称为脑源性钠尿肽,或BNP),被称为瘙痒特异性神经肽[16,17]。表达这两种神经肽受体GRPR(胃泌素释放肽受体)和NPRA(利钠肽受体A)的细胞被鉴定为脊髓中的瘙痒特异性神经元[16,18,19]。然而,它们是否以及如何在持续性和复发性瘙痒中发挥一定作用仍不清楚。过敏性接触性皮炎(ACD)是全球最常见的皮肤病之一,患者可能会报告在清除过敏原或化学物质后仍然患有持续数周的长时间瘙痒[20-22],这严重影响着患者的生活质量。方酸二丁酯(SADBE)是一种小分子半抗原,以前被用作治疗斑秃的药物,最近被用作小鼠中流行的ACD诱导剂[23-26]。我们发现,反复暴露于SADBE的小鼠会诱发持续性的自发抓挠,并引起持续数周的显著异常的皮肤和全身免疫反应。SADBE诱导的瘙痒需要非组胺依赖途径和组胺依赖途径共同参与,这可能分别由GRPR和NPRA在脊髓中传递。采用遗传、药理学、RNAscope分析和细胞特异性消融方法,我们解剖了一个神经回路发现,在脊髓中,Grpr+神经元作用于Npr1+神经元的下游,形成长时间瘙痒。综上所述,我们的数据表明靶向GRPR和NPRA可能为过敏性接触性皮炎相关的慢性瘙痒提供有效的治疗方法。目的:探究脊髓GRPR及NPRA在过敏性接触性皮炎模型鼠中慢性痒的发生和发展中的作用。方法:1.使用方酸二丁酯(SADBE),一种小分子半抗原,建立过敏性接触性皮炎(ACD)小鼠模型,评估其瘙痒程度和皮肤病理改变及相关的免疫学分析。2.ACD组小鼠皮肤定量PCR和多因子分析瘙痒相关基因的mRNA水平和细胞因子水平的表达;3.RNAscope ISH和RT-qPCR测定ACD模型组颈段脊髓Grpr mRNA的表达;分别比较鞘内注射GRPR抑制剂组、鞘内注射选择性GRPR+细胞杀伤性毒素Bombesin-saporin(BB-sap)组小鼠、Grpr KO小鼠分别与对照组小鼠在SADBE引起的慢性痒的差异;RNAscope ISH分析ACD小鼠脊髓中的Grpr+神经元和Vglut2+和Vgat+共染色。4.分别比较鞘内注射NPRA拮抗剂组、鞘内注射选择性NPR1+细胞杀伤性毒素(BNP-sap)组小鼠和Npr1 KO小鼠与对照组小鼠SADBE引起的慢性痒的差异;定量分析ACD小鼠中颈部DRG Nppb mRNA和脊髓Npr1 mRNA的水平表达;RNAscope ISH分析ACD小鼠脊髓中Nppb+与Vglut2+和Vgat+神经元细胞的共标。5.通过RNAscope和免疫荧光等技术,分析比较RNAscope染色分析脊髓Npr1+和Grpr+神经元表达,探索脊髓GRPR与NPRA的激活在SADBE介导的慢性痒传导通路上的相关性。6.RNAscope分析编码组胺受体Hrh1和Hrh4的基因在ACD模型鼠颈背皮肤和DRG中的表达;H1R拮抗剂和H4R拮抗剂药物处理后的急慢性瘙痒行为学评估。结果:1.SADBE引起持续约5周的慢性瘙痒;与对照相比,ACD小鼠表现为血清IgE水平升高,脾脏重量增加,表皮增厚,真皮中肥大细胞浸润增加。多重发光测定和qPCR分析显示,ACD小鼠颈部皮肤处理后,转录物或分泌的与瘙痒相关的基因蛋白水平和细胞因子显著上调,包括IL-4、IL-23、IL-33、IL-27、IL-1β、TNF-α和TSLP等炎性介质和Trpm8、Mrgprx1、Grp、Nppb等瘙痒相关基因。2.RNAscope原位杂交和qPCR检测出ACD小鼠的颈椎Grpr mRNA水平显著升高;SADBE引起的自发性的瘙痒在鞘内注射GRPR拮抗剂、GRPR基因敲除(KO)小鼠中、BB-sap(鞘内特异性杀伤Grpr+神经元)组小鼠中显著减少;ACD小鼠脊髓中大部分Grpr+神经元和Vglut2+(谷氨酸能神经元标记物)共标。3.伤Npr1+神经元)组小鼠中显著减少;ACD小鼠脊髓中大部分Npr1+神经元和Vglut2+(谷氨酸能神经元标记物)共标。4.ACD小鼠模型中与野生型小鼠相比,在SADBE给药后第3天,DRG中Nppb的mRNA水平显着升高,脊髓中Npr1的mRNA水平在第7和21天显着升高;鞘内注射NPRA拮抗剂组、选择性Npr1+细胞杀伤性毒素(BNP-sap)组小鼠和Npr1 KO小鼠与对照组小鼠相比,激发后小鼠抓挠次数减少(P<0.05)。5.在ACD小鼠模型中,与野生型小鼠相比,SADBE给药导致组胺水平和编码组胺受体1(Hrh1)和4(Hrh4)的基因表达水平升高;颈背部皮肤和DRG双重染色结果中,SADBE小鼠组的DRG中,与Hrh1+共染色的Nppb+细胞为70.9%(86个Nppb+细胞中的61个和Hrh1+共标),少数的Grp+细胞和Hrh1+和Nppb+共染色。6.用H1R拮抗剂和H4R拮抗剂或联合注射后,组胺诱发C57小鼠急性瘙痒明显减轻;H1R拮抗剂和H4R拮抗剂或联合用药可显著降低C57小鼠和Grpr KO小鼠的ACD慢性瘙痒。结论:1.SADBE的激发导致慢性瘙痒的延长和促进炎症的加剧。2.脊髓GRPR传递SADBE诱发的ACD慢性瘙痒。3.脊髓NPRA传递SADBE诱发的ACD慢性瘙痒。4.脊髓中表达GRPR+和NPRA+的神经元是处理慢性痒信号的两个独立神经元群体5.组胺途径和非组胺途径共同作用于SADBE引起的ACD慢性瘙痒。