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背景:中枢敏化是慢性偏头痛(chronic migraine,CM)的潜在发病机制,并且与持续的神经元过度兴奋有关。兴奋性氨基酸转运体2(excitatory amino acid transporter 2,EAAT2)的功能障碍将突触间隙内谷氨酸的大量积累,使谷氨酸N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体过度激活,从而导致突触可塑性的增强而诱发中枢敏化。然而,星形胶质细胞EAAT2在CM病理机制中的作用以及是否为CM的潜在治疗靶点未知。因此,本研究旨在探讨EAAT2在CM中枢敏化中的作用,并探索EAAT2表达增强剂LDN-212320对CM大鼠的治疗潜力。方法:1.将雄性Sprague-Dawley大鼠通过连续7天的硬脑膜炎性汤(inflammatory soup,IS)输注以构建慢性偏头痛大鼠模型。通过测量CM大鼠机械痛阈值和热痛阈值的变化以及三叉神经脊束尾核部位(trigeminal nucleus caudalis,TNC)降钙素基因相关钛(calcitonin gene-related peptide,CGRP)蛋白水平表达的变化来评价慢性偏头痛大鼠模型的建立。2.采用高效液相色谱法(high-performance liquid chromatography,HPLC)测定CM大鼠TNC部位的谷氨酸浓度。使用实时定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,q-PCR)和Western blot检测TNC部位EAAT2的表达,并通过免疫荧光染色检测EAAT2在星形胶质细胞中的定位以及星形胶质细胞的免疫反应性。3.侧脑室给以低,高两个剂量的EAAT2表达增强剂LDN-212320和头孢曲松(ceftriaxone,Cef)后,检测CM大鼠机械痛阈值和热痛阈值变化以及TNC部位EAAT2和CGRP的蛋白表达水平的变化。4.选择低剂量的EAAT2表达增强剂LDN-212320进行后续的实验研究。侧脑室输注LDN-212320后,检测CM大鼠TNC部位CGRP蛋白表达水平并通过免疫荧光半定量法检测CGRP和P物质(substance P,SP)平均荧光强度和星形胶质细胞的免疫反应原性。5.CM大鼠侧脑室给与低剂量的LDN-212320治疗后,通过HPLC检测TNC部位谷氨酸浓度,Western blots检测NR2B、pNR2B-Y1472、pNR2B-Y1474以及突触相关蛋白突触后密度物95(postsynaptic density95,PSD95)、突触泡融合蛋白1(synaptotagmin1,Syt-1)、突触体素(synaptophysin,Syp)的表达变化并通过Golgi-Cox染色法观察TNC部位神经元的树突棘密度和使用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)观察突触的超微结构。6.CM大鼠侧脑室给与LDN-212320治疗后,使用Western blots检测中枢敏化相关蛋白c-Fos、环腺苷酸反应结合蛋白(CAMP response element binding protein,CREB)、pCREB-133、pCREB-129的表达变化。结果:1.连续7日的硬脑膜IS输注后,CM组大鼠眶周和后爪的机械痛阈值以及后爪的热痛阈值显著下降,且TNC部位CGRP蛋白水平表达增加。行为学和生物标志物的结果均表明,持续的硬脑膜IS输注成功建立了CM大鼠疼痛模型。2.与sham组大鼠相比,CM组大鼠TNC部位中的谷氨酸浓度显著上升,EAAT2表达水平降低。免疫荧光结果显示EAAT2主要定位于星形胶质细胞,且CM组大鼠的星形胶质细胞呈激活状态。3.侧脑室给予LDN-212320和Cef治疗后,CM组大鼠的机械痛阈值和热痛阈值明显升高,TNC部位EAAT2的蛋白表达增加,CGRP的蛋白表达降低。此外,我们的实验结果还发现LDN-212320在上调CM大鼠EAAT2蛋白表达和缓解疼痛方面较Cef具有更好的效果。4.侧脑室低剂量的LDN-212320治疗降低了CM组大鼠TNC部位的CGRP蛋白水平,减弱了CGRP和SP的平均荧光强度和星形胶质细胞的激活。5.此外,LDN-212320的治疗还减少了CM大鼠TNC部位的谷氨酸浓度和NR2B磷酸化的表达,恢复了突触结构的改变和突触相关蛋白的表达。6.侧脑室低剂量的LDN-212320降低了CM组大鼠TNC部位中枢敏化相关蛋白的表达,缓解了中枢敏化现象。结论:综上所述,在CM大鼠模型中EAAT2的表达下调,新型化合物LDN-212320可以通过翻译激活来恢复EAAT2的蛋白表达。EAAT2蛋白表达的恢复减少了CM大鼠伤害性信号的传递并通过调节突触可塑性缓解了中枢敏化现象。上调EAAT2的表达水平对CM大鼠具有保护作用,而LDN-212320可能具有临床治疗潜力。