miR-30b-5p通过下调电压门控钠离子通道Nav1.3表达减轻大鼠三叉神经痛

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目的 三叉神经痛(trigeminal neuralgia,TN)是一种备受人们关注的神经性疼痛,目前认为TN的实质可能是一种过度兴奋,表现为血管受压后脱髓鞘的三叉神经出现异常放电或异位动作电位。Nav1.3是电压门控钠离子通道(Voltage-gated sodium channels,VGSC)的一种亚型,其异常表达在异位放电的产生中起重要作用。Micro RNA(miRNA)是一种非编码RNA,长度为18-25个核苷酸,某些miRNA可通过调节VGSC的表达及神经元兴奋性,参与神经性疼痛。通过生物信息学分析发现Nav1.3和miR-30b-5p高度相关。本实验进行双荧光素酶报告基因法进一步验证miR-30b-5p与Nav1.3的靶向关系。采用眶下神经缩窄术(infraorbital nerve-chronic constriction injury,ION-CCI)构建大鼠TN模型,通过机械痛阈测定及检测三叉神经节(trigeminal ganglion,TG)中激活转录因子3(Activating transcription factor 3,ATF3)这一神经损伤的标记物的表达验证大鼠TN模型构建是否成功。通过q RT-PCR及Western blot检测ION-CCI术后大鼠术侧TG中miR-30b-5p和Nav1.3的表达变化,并进一步探讨miR-30b-5p调控Nav1.3参与TN发生发展的分子生物学机制,为TN的临床治疗提供新的思路。方法1、验证miR-30b-5p与Nav1.3的靶标关系(1)生物信息学预测靶作用于大鼠Nav1.3编码基因SCN3A的相关miRNA。(2)双荧光素酶报告基因法验证miR-30b-5p与Nav1.3编码基因的靶标关系。2、通过ION-CCI模型构建大鼠TN并验证模型构建是否成功选用180-200 g的成年雄性斯普拉格-杜勒(Sprague-Dawley,SD)大鼠,经术前适应性训练后全麻下对大鼠行ION-CCI构建TN模型,通过Von Frey毛刷检测大鼠造模术前及术后的机械疼痛阈值。通过q RT-PCR及Western blot检测大鼠机械疼痛阈值最低点时术侧TG内ATF3的表达变化。通过造模前后大鼠机械疼痛阈值及TG内ATF3的表达差异鉴定大鼠TN模型是否构建成功。3、q RT-PCR及Western blot检测TN模型大鼠TG内Nav1.3和miR-30b-5p表达情况实验第一阶段随机将大鼠分成两组,ION-CCI组和假手术组(Sham组)。Sham组造模过程中除去眶下神经不进行结扎外,其余手术操作步骤均和ION-CCI组一致。通过q RT-PCR及Western blot检测术后ION-CCI组及Sham组大鼠术侧TG中miR-30b-5p和Nav1.3的表达变化,探究miR-30b-5p和Nav1.3在TN发生发展中的表达。4、探究miR-30b-5p调节Nav1.3在三叉神经痛中的机制实验第二阶段通过眶下孔定位注射技术向Sham组TG内分别注射miR-30b-5p的抑制剂(antagomir)及antagomir NC,抑制miR-30b-5p的表达;通过眶下孔定位注射技术向ION-CCI组TG内分别注射miR-30b-5p的类似物(agomir)及agomir NC,过表达miR-30b-5p,检测大鼠的机械疼痛阈值及干预后miR-30b-5p及Nav1.3表达的变化,探究miR-30b-5p调节Nav1.3在三叉神经痛中的机制。结果1、生物信息学分析后发现Nav1.3与miR-30b-5p高度相关。双荧光素酶报告基因法结果显示miR-30b-5p与Nav1.3编码基因存在靶标关系,miR-30b-5p能够通过结合Nav1.3编码基因SCN3A 3’非翻译区(3′-Untranslated region,3’UTR)调控Nav1.3的表达。2、与Sham组相比,ION-CCI组大鼠在术后第2~28天出现机械疼痛阈值的显著降低,其中在术后第12天大鼠机械疼痛阈值达到最低值。q RT-PCR及Western blot结果显示术后ION-CCI组大鼠TG中ATF3表达较Sham组升高,以上结果表明TN模型构建成功。3、q RT-PCR结果显示ION-CCI组较Sham组大鼠术后TG中miR-30b-5p表达减少,Nav1.3 m RNA表达升高。Western blot结果显示ION-CCI组TG中Nav1.3蛋白表达量较Sham组升高。4、Sham组抑制miR-30-5p表达后,大鼠机械痛阈降低,TG中Nav1.3 m RNA及蛋白的表达升高。ION-CCI组过表达miR-30b-5p后,大鼠机械痛阈升高,TG中Nav1.3 m RNA及蛋白的表达降低。结论 miR-30b-5p能够通过结合Nav1.3编码基因SCN3A 3’UTR调控Nav1.3的表达。通过ION-CCI构建TN模型,术后术侧TG中miR-30b-5p表达减少,Nav1.3表达升高。过表达miR-30b-5p,能抑制TG中Nav1.3的表达,缓解ION-CCI诱导的TN。Nav1.3及miR-30b-5p参与了TN的发生发展,是TN潜在的治疗靶点。本实验探究了miR-30b-5p调控Nav1.3参与TN的机制,为TN的临床治疗以及调控靶点的选择提供新的方向。
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