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【中西合璧】电针促进脊髓神经元表达GRK2改善顺铂诱发的周围神经病变

泰然健康网
2024-12-29 05:16

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上海中医药大学附属岳阳医院麻醉科

背景

化疗相关的周围神经病变（CIPN）是接受化疗患者常见的副作用，其病理基础是表皮层内的神经纤维（IENFs）减少，常表现为肢体远端的麻木和痛觉过敏，严重影响患者的生活质量。研究显示化疗药顺铂可导致脊髓小胶质细胞激活，而M1型小胶质细胞可以释放促炎因子，如IL-1β、IL-6以及TNF-α等，导致疼痛；脊髓中G蛋白偶联受体激酶2（GRK2）可抑制多种疼痛模型的疼痛信号传导；电针可改善CIPN相关的疼痛，抑制小胶质细胞的活化以及炎症因子的释放，但关于电针改善CIPN的机制以及GRK2在CIPN中发挥何种作用尚未见报道，基于此来自复旦大学基础医学院中西医结合学系和神经生物研究所的学者研究发现脊髓神经元GRK2的表达在电针抑制CIPN相关疼痛和感觉缺失中发挥了重要作用，该研究发表在最新一期的Anesthesia&Analgesia杂志上。中西合璧专栏对该文献进行了编译，以飨读者。

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方法

本研究包括三部分，首先明确上调脊髓神经元GRK2是否可以缓解顺铂诱发的CIPN，随后验证电针治疗能否预防顺铂诱发的CIPN，以及下调脊髓神经元GRK2是否可减弱电针的预防效应，最终证实电针可以通过GRK2介导该效应的发生。研究利用顺铂（23mg/kg）腹腔内灌注建立CIPN大鼠模型（两轮灌注，每轮连续5天，间隔5天），鞘内灌注含神经元特定促发因子的腺相关病毒（AAV）调控脊髓神经元表达GRK2；利用Westernblot检测脊髓背角GRK2、髓细胞促发受体2（TREM2）和DNAX激活蛋白12kDa(DAP12)复合物（主要表达在脊髓的小胶质细胞中），利用Vonfrey纤毛和移除黏附物测试大鼠的机械痛和感觉缺失情况；利用免疫荧光检测IENFs；利用RT-PCR检测促炎及抗炎因子，从而观察小胶质细胞的激活情况。电针治疗情况：从顺铂注射前一天开始，电针治疗1次/d，取双侧昆仑穴（BL60）和足三里（ST36），采用韩式电针仪，疏密波模式，1mA和2mA各刺激15min，假电针组不予电刺激治疗。

结果

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图1、神经元GRK2过表达可改善顺铂诱发的CIPN。A、5次顺铂灌注后的Westernblot检测显示顺铂灌注后的GRK2表达下降；B、实验的技术路线图，神经元特异性促发因子hSyn定位Cre-ERT2重组腺相关病毒被他莫昔芬活化，在首次注射顺铂3周后取标本；C、他莫昔芬活化的Cre-ERT2使脊髓GRK2上调；D、神经元细胞核（红色）与eGFA标记的AAV-GRK2（绿色）在脊髓共标；E、神经元GRK2上调抑制CIPN导致的机械痛；F、神经元GRK2上调缩短CIPN导致的感觉缺失时间；G、大鼠后足的蛋白基因产物（PGP）9.5阳性神经纤维（白色）免疫荧光染色，显示上调神经元GRK2可预防IEFNs减少；H、GRK2上调抑制CIPN相关的IEFNs减少。

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图2、神经元GRK2上调可抑制脊髓促炎因子释放以及TREM2/DAP12的表达（小胶质细胞活化）。在首次注射顺铂3周后利用Western blot测定TREM2/DAP12，利用RT-PCR测定疼痛相关因子，包括IL-1β (C), IL-6 (D), iNOS(E), CD16 (F), IL-4 (G), IL-10 (H), and CD206 (I)。

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图3、电针治疗可预防顺铂诱发的CIPN以及调控GRK2的表达。A、电针改善CIPN大鼠的机械痛；B、电针改善CIPN大鼠的感觉缺失；C、大鼠后足的蛋白基因产物（PGP）9.5阳性神经纤维（白色）免疫荧光染色，显示电针可预防IEFNs减少；D、电针抑制顺铂诱发的IEFNs；E、脊髓背角GRK2的Westernblot显示电针可逆转顺铂诱发的脊髓背角GRK2的下降。

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图4、电针可抑制脊髓促炎因子以及TREM2/DAP12表达（小胶质细胞活化）。利用RT-PCR测定疼痛相关因子。包括IL-1β (A), IL-6 (B), iNOS(C), CD16 (D), IL-4 (E), IL-10 (F), and CD206 (G)；在首次注射顺铂3周后利用Western blot测定TREM2/DAP12。

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图5、脊髓神经元GRK2介导了电针对顺铂诱发的CIPN的缓解疗效。A、Westernblot显示特异性转载蛋白病毒（syn-GRK2 shRNA）注射后成功下调了脊髓背角GRK2的表达；B、神经元细胞核（红色）与eGFA标记的AAV-GRK2 shRNA（绿色）在脊髓共标；C、脊髓神经元GRK2下调抑制了电针对于顺铂导致的机械痛的镇痛作用；D、脊髓神经元GRK2下调抑制了电针对于顺铂导致的感觉缺失的缓解作用；E、大鼠后足的蛋白基因产物（PGP）9.5阳性神经纤维（白色）免疫荧光染色，显示神经元GRK2下调后，电针对顺铂诱发的IEFNs减少的预防作用减弱；F、神经元GRK2下调抑制电针对顺铂诱发的IEFNs减少的预防作用。

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图6、神经元GRK2介导电针对小胶质细胞的调控作用，RT-PCR测定了疼痛相关分子，包括IL-1β (A), IL-6 (B), TNF-α(C), iNOS (D), CD16 (E), IL-10 (F), IL-4 (G), TGF-β (H)，发现下调神经元GRK2后，促炎因子显著升高；Western blot显示下调神经元GRK2后TREM2/DAP12的表达升高，说明小胶质细胞的活性增强。

结论

本研究证实顺铂诱发的CIPN模型GRK2表达下调；GRK2过表达及电针治疗均可以改善顺铂诱发的机械痛、感觉缺失和IENFs的减少，以及抑制小胶质细胞活化，从而缓解顺铂诱发的CIPN；而电针的治疗效应则是通过GRK2来介导的，提示GRK2可以作为CIPN防治的一个分子靶点。

中西合璧述评

临床研究发现电针可改善CIPN相关的疼痛、麻木以及神经传导速度，但机制不清，本研究发现GRK2是介导电针治疗CIPN的重要分子。GRK2即β肾上腺素能受体激酶1，研究发现其在哺乳动物心脏、血管内皮细胞、脑、肾近曲小管、肺、肝脏和骨骼肌等组织中均有表达，在神经和免疫系统中高水平表达，可调节G蛋白偶联受体快速脱敏，保护细胞免受过度刺激，改善炎性痛及神经病理性疼痛，除此之外，GRK2还可以直接和细胞内信号分子如丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated proteinkinase，MAPK）家族成员、磷脂酰肌醇 3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）信号通路相关分子、细胞骨架蛋白相互作用，这使得 GRK2可以不依赖于 GPCRs，直接调节细胞内信号传导。GRK2是近年来研究的热点，尤其是在慢性疼痛领域。本研究的意义在于明确了GRK2在电针治疗CIPN中的作用，为临床应用电针治疗CIPN提供了理论依据。

翻译：季锋；述评：油文静，许华 参考文献： Ma X, Chen Y, Li XC, Mi WL, Chu YX, Wang YQ,Mao-Ying QL. Spinal Neuronal GRK2 Contributes to Preventive Effect byElectroacupuncture on Cisplatin-Induced Peripheral Neuropathy in Mice.AnesthAnalg. 2022 Jan 1;134(1):204-215.

doi: 10.1213/ANE.0000000000005768.

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