三叉神经节的脑源性神经营养因子抑制兴奋性氨基酸转运体1的转运功能诱导三叉神经痛敏
三叉神经痛（TN）是最常见的口面部神经病理性疼痛，定位于三叉神经支配的口面部区域，以电击样、刀割样剧烈疼痛为特征，长期反复发作的剧烈疼痛严重影响了患者的生活质量。药物治疗存在副作用及长期疗效丧失，手术治疗则有导致严重术后副作用及失败的风险，寻找新的治疗方法迫在眉睫。 脑源性神经营养因子（BDNF）是一种在体内广泛存在的神经营养因子，其高亲和性受体——酪氨酸激酶B（TrkB）受体主要定位于周围组织和中枢神经系统。通过这种受体，BDNF在多种生理功能中发挥调节作用，包括神经元的生存、分化和突触可塑性，通过突触后TrkB受体调节脊髓背角伤害性信号，促进痛觉传递和痛觉过敏的发生。有研究显示，外周炎症后，小直径三叉神经节（TG）神经元的激活通过BDNF/TrkB信号调节伤害性TG神经元的兴奋，提示BDNF-TrkB信号可能在三叉神经初级感觉神经元中发挥作用，并参与三叉神经感觉系统相关神经通路的调节，但激活BDNF-TrkB信号如何诱发三叉神经痛并不清楚。 三叉神经节（TG）神经元的去极化导致降钙素基因相关肽（CGRP）和P物质等神经肽以及ATP和谷氨酸等神经递质的释放。其中谷氨酸是一种广泛存在的兴奋性神经递质，参与突触可塑性和认知感知等重要生理功能。维持较低的细胞外谷氨酸浓度是预防谷氨酸神经毒性的关键，细胞外谷氨酸的调节主要是通过高效、高容量的谷氨酸转运（GT）系统摄取谷氨酸来实现的。在已鉴定的细胞膜GT蛋白中，兴奋性氨基酸转运体1（EAAT1）与调节中枢神经系统区域的谷氨酸摄取有着紧密的联系。BDNF-TrkB信号是否可以通过影响氨基酸转运体1的功能导致三叉神经痛敏增强是本研究关注的重点。 目的: 探索三叉神经痛模型大鼠TG内BDNF-TrkB信号与EAAT1相互作用的机制。 方法: SD大鼠被随机分为模型（ION-CCI）组（n=17）、假手术（sham）组（n=18）、模型（ION-CCI)+NS组（n=6）、模型（ION-CCI)+ANA-12组（n=6）、假手术（sham）+NS组（n=6）、假手术（sham）+ANA-12组（n=6）、UCPH-101组（n=6）、NS组（n=6）和空白对照（control）组（n=9）。ION-CCI组、ION-CCI+ANA-12组和ION-CCI+NS组通过慢性眶下神经缩窄术（ION-CCI）建立三叉神经痛模型，sham组、sham+ANA-12组和sham+NS组做假手术。手术前用VonFrey纤维丝进行为期7天的行为学适应性训练，去除对轻微刺激格外敏感的大鼠。在手术前一天测量大鼠口面部机械性疼痛阈值作为基线，术后7天、14天各测一次机械性疼痛阈值。在术后14天处死大鼠，采集三叉神经节（TG）组织，采用WesternBlotting方法检测大鼠TG内BDNF、TrkB受体及EAAT1蛋白表达量的变化水平。取空白对照大鼠（n=3）,灌注后采集TG组织，采用免疫荧光共染方法检测EAAT1和TrkB在TG内是否共表达。取模型组大鼠经眶下孔注射生理盐水（NS）和TrkB受体拮抗剂ANA-12进行三叉神经节给药，给药后1小时测量大鼠口面部机械性疼痛阈值，随后处死大鼠采集TG组织，采用WesternBlotting方法检测大鼠三叉神经节BDNF、TrkB受体及EAAT1表达量的变化水平。取正常鼠经眶下孔注射EAAT1拮抗剂UCPH-101和生理盐水，第5次注射后1小时测量大鼠口面部机械性疼痛阈值，随后处死大鼠采集TG组织，WesternBlotting检测BDNF、TrkB受体及EAAT1蛋白表达量的变化。 结果: ION-CCI组大鼠口面部机械性疼痛阈值在手术7天和14后显著低于术前基线阈值（P＜0.05）,control组和sham组的阈值在手术前后无显著差异，表明ION-CCI后大鼠面部出现痛觉超敏。TG内注射TrkB受体拮抗剂ANA-12后，给药后的大鼠口面部机械性疼痛阈值与给药前相比有显著增高（P＜0.05）,表明拮抗TrkB受体可提高三叉神经痛大鼠的口面部机械性痛阈。免疫荧光共染结果显示,TG内EAAT1与TrkB受体共表达，EAAT1在神经元和神经胶质细胞处均有表达。与control组和假手术组相比，模型组大鼠TG中的EAAT1蛋白质表达水平显著降低，BDNF、TrkB受体蛋白质表达水平显著增加（P＜0.05）;在给予ANA-12后，模型鼠TG中的EAAT1蛋白质表达水平显著增加（P＜0.05）,BDNF、TrkB受体蛋白质表达水平显著降低（P＜0.05）,表明拮抗TrkB受体能够显著抑制EAAT1在三叉神经痛模型中的下调趋势和BDNF及其受体TrkB的上升趋势。在给予EAAT1拮抗剂UCPH-101后，正常鼠口面部机械痛阈值显著降低（P＜0.05）,WesternBlotting检测大鼠TG内EAAT1、BDNF及TrkB蛋白表达量均显著上升（P＜0.05）。 结论: 本研究通过三叉神经分支之一——眶下神经的慢性缩窄结扎手术建立大鼠三叉神经病理性疼痛模型，证实三叉神经外周损伤可致三叉神经节的BDNF释放增多，后者通过BDNF-TrkB信号抑制兴奋性氨基酸转运体1(EAAT1）的转运功能，从而导致三叉神经痛的发生。
三叉神经痛;脑源性神经营养因子;氨基酸转运体;机械性疼痛
山西医科大学
硕士
口腔临床医学
张宇
2023
中文
R745.11
2023-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）