论文部分内容阅读
根据世界卫生组织的报告,癌症是全球主要的死亡原因之一,约占所有死亡的13%。美国国立癌症研究所估计,在2010年有超过150万人被诊断出患有癌症。许多癌症,如乳腺癌,前列腺癌,甲状腺癌,肺癌以及肾癌,都很容易转移到骨组织,从而形成转移性癌症。骨组织为肿瘤细胞的侵袭和生长提供了肥沃的微环境。当癌症转移到骨组织,常常会伴随严重的疼痛和骨重塑异常发生,大大减少癌症治愈的可能性,降低患者的生活质量。转化生长因子β (TGF-β)是一类骨源性生长因子。以前体的形式储存在骨组织中。破骨细胞被激活后能发生骨溶解进而释放并活化TGF-β。转移到骨的癌细胞分泌大量的促进溶骨过程的细胞因子PTHrP和IL-11激活成骨细胞和破骨细胞。成骨细胞参与新骨的生成,破骨细胞参与骨溶解过程,释放大量成熟的TGF-β。这些成熟的TGF-β为肿瘤细胞提供了很好的生长环境,使肿瘤细胞释放更多的细胞因子。这一正反馈过程导致大量的TGF-β产生和癌细胞的迁移和生长。TRPV1是一类分布在外周伤害性感受器上的非选择性阳离子通道,它能被伤害热(>43℃)、辣椒素、H+等多种物理及化学刺激所激活。TRPV1被认为是一种疼痛相关的化学或物理刺激的分子整合器。近来的研究表明,TRPV1在癌痛中起重要作用。我们知道,转移性骨癌常伴有严重的疼痛,那么肿瘤骨组织释放的大量TGF-β是否也参与骨癌痛的发生和发展呢?外周伤害性感受器上的TRPV1在其中又发挥着怎样的作用呢?鉴于此,本研究在急性分离的DRG神经元上运用全细胞膜片钳记录和钙成像技术结合动物行为学测试、荧光金逆标、免疫组织化学染色和Western blot等方法,首次探讨了TGF-β在骨癌痛中的重要作用。主要结果如下：1 支配大鼠胫骨癌细胞接种区的感觉神经纤维主要来自L3-L5节段DRG荧光金逆向示踪的结果表明,支配大鼠胫骨癌细胞接种区的感觉神经纤维主要是来自L3、L4和L5节段的DRG。免疫组织化学染色结果显示,荧光金标记的神经元主要为CGRP阳性的肽能神经元,提示支配胫骨肿瘤区的外周感觉神经纤维主要是肽能神经纤维。2 在骨癌痛发展过程中,TGF-β1、TGF-p受体和TRPV1受体的动态变化Western blot和免疫组织化学结果表明,在骨癌发展过程中,肿瘤骨组织内TGF-β1表达水平和肿瘤患侧DRG中TGF-βⅠ型受体和TRPV1受体表达上调；电生理学结果显示,骨癌14天大鼠肿瘤患侧DRG神经元TRPV1电流密度显著高于正常动物,多次重复给Capsaicin刺激引起脱敏的速率也明显低于正常DRG神经元。这些结果提示,骨癌大鼠DRG神经元TRPV1敏感性增强。3 TGF-β1易化TRPV1电流并诱发热痛过敏免疫组织化学结果表明,TRPV1受体与TGF-βⅠ型和TGF-βⅡ型受体在正常和骨癌动物DRG神经元均有共标；电生理和钙成像实验结果显示,TGF-β1显著易化正常和骨癌14天患侧DRG神经元TRPV1电流；动物行为学测试结果表明,鞘内给予TGF-βⅠ型受体拮抗剂SD-208剂量依赖地抑制骨癌诱发的热痛过敏；正常动物足跖皮下注射TGF-β1可直接诱发热痛过敏,预先给予TRPV1受体的拮抗剂Capsazepine可阻断之。4 TAK1/p38和PKC而非ERK和JNK信号通路参与TGF-β1对TRPV1电流的调制TAK1的抑制剂(5Z)-7-Oxozeaenol, p38抑制剂SB203580和PKC抑制剂BIM均可完全阻断TGF-β1对TRPV1电流的易化；而ERK激酶(MEK)抑制剂PD98059或U0126及JNK抑制剂SP600125对TGF-β1易化TRPVI效应无影响。这些结果提示TAK1/p38和PKC信号通路可能参与TGF-β1对TRPV1电流的调制。5 p38和PKC信号通路参与介导TGF-β1诱发的热痛过敏足跖皮下注射p38抑制剂SB203580或PKC抑制剂BIM均可剂量依赖地阻断TGF-β1诱发的热痛过敏。该结果提示TGF-β1诱发的热痛过敏可能与TAK1/p38和PKC信号通路的激活相关。综上所述,本研究表明,骨转移瘤局部释放和活化的大量TGF-β1可通过TAK1/p38和PKC信号通路敏化外周感受器TRPV1受体参与骨癌痛的发生和发展。针对外周TGF-β信号通路可能对骨癌痛的治疗提供新的对策。