过表达Sall1在慢性神经病理性疼痛中的作用研究

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神经病理性疼痛(neuropathic pain,NP)通常表现为持续存在或反复发作的慢性疼痛,一般为躯体感觉神经系统损伤或功能障碍所致。其发病机制错综复杂,涉及受损或邻近神经元、背根神经节或中枢传导通路的异位电活动、外周和中枢敏化及一系列相关的分子机制。经过数十年的努力,学者们才对NP潜在的病理生理学机制有了初步的认识。目前,慢性NP的高发病率已使其成为全球致残的主要原因之一,而临床治疗的长期效果并不理想,造成了巨大的无法获得满足的医疗需求。因此,更加全面地了解NP的病理生理学机制,为NP在临床中的预防和治疗铺平道路,是每一位研究者正在为之共同努力的目标。Spalt样转录因子1(spalt like transcription factor 1,Sall1)在成年机体中高度表达于中枢神经系统(Central Nervous System,CNS)的小胶质细胞(Microglia,MG)中,是MG重要的转录抑制因子之一。已有大量研究表明,小胶质细胞在表型和功能方面发生的改变,促进了慢性疼痛的发生和发展。本课题组的前期研究发现Sall1在NP模型小鼠腰段患侧脊髓中的表达水平随着患足机械痛阈的下降而降低,因此本次实验试图进一步探究Sall1的高表达能否通过作用于MG进而改善NP的状态。目的:建立NP小鼠模型,鞘内注射Sall1过表达腺病毒后观察小鼠患足机械痛阈变化,测定腰段患侧脊髓Sall1表达水平以及Sall1、MG及星形胶质细胞的位置与变化,以探究Sall1是否通过调控MG来影响NP的发展及其作用机制。方法:(1)雄性6-8周龄BALB/c小鼠结扎并截断左侧坐骨神经三条分支中的腓总神经及胫神经,保留腓肠神经,建立NP小鼠模型——坐骨神经分支选择性损伤(spared nerve injury,SNI)模型。根据分组分别使用Von Frey纤毛测量小鼠患足在不同时间点的机械缩足反应阈值(mechanical paw withdrawal threshold,MWT),以确认建模成功。(2)在建模第5天经鞘内注射过表达Sall1腺病毒转染SNI模型小鼠,于转染前、后不同时间点测定各组小鼠患足MWT,并采集各组小鼠经心脏灌洗后的腰段L4-L6脊髓标本,通过RT-qPCR、Western-blot技术检测腰段患侧脊髓中Sall1的表达变化。(3)通过双重免疫荧光技术对已鞘内注射过表达Sall1腺病毒转染的SNI模型小鼠腰段患侧脊髓Sall1、MG及星形胶质细胞进行定位并检测Sall1过表达对腰段脊髓MG及星形胶质细胞的影响。结果:(1)SNI建模后,小鼠患足呈五指并拢屈曲并轻度的外翻状态。相较于正常组(CON组)及假手术组,建模第3天起小鼠患足MWT明显下降,差异有统计学意义(P<0.05),NP模型建立成功。(2)鞘内注射Sall1过表达腺病毒(S-O-Sall1)组中小鼠腰段患侧脊髓的Sall1m RNA、蛋白表达量自鞘内注射第2天起,均较建模前无明显差异,且均高于对应的SNI组值(P<0.05),Sall1过表达腺病毒转染小鼠成功。自鞘内注射第2天起与同时间点SNI组及鞘内注射空载病毒质粒(S-E-Sall1)组值相比,S-O-Sall1组MWT均升高(P<0.05),但始终未能恢复到建模前水平。(3)Sall1与MG(IBA1)的荧光信号共定位,MG与星形胶质细胞(GFAP)均多数分布于脊髓背角的Ⅰ-Ⅳ层。半定量结果提示鞘内注射Sall1过表达腺病毒后,S-O-Sall1组自建模第7天(鞘内注射第2天)起,Iba1的平均荧光强度值均较CON组降低(P<0.05);GFAP的平均荧光强度值在建模第7天较CON组明显升高(P<0.05),建模第11天后出现降低,且与CON组无明显差异。结论:鞘内注射Sall1过表达腺病毒后,脊髓背角中Sall1对MG转录活化的直接抑制作用可部分缓解建模后外周神经损伤所致的慢性NP,对星形胶质细胞也可能通过MG产生一定的间接影响。
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