EphB/EphrinB调控ENS突触可塑性参与PI-IBS内脏高敏感形成

The abnormality of enteric neuronal synaptic plasticity in PI-IBS model mice has been observed in our previous study, which is an important cause of the sustained visceral hypersensitivity in PI-IBS mice, but the key mechanism in regulation of synaptic plasticity is uncertain. Research showed that EphB/EphrinB bidirectional modulating signal plays a critical role in central neuronal synpatic plasticity. We also found EphB/EphrinB existed in ENS, furthermore EphB1,2 and EphrinB2 were over-expressed in the enteric neuron of PI-IBS mice. Therefore, we speculated that there is a common way in the regulation of synaptic plasticity between the ENS and the CNS, while they have the similar structural basis, i.e. EphB/EphrinB signal may participated in synaptic plasticity of ENS. This study will confirm the pivotal role of EphB/EphrinB in the modulation of enteric neuronal synaptic plasticity and in the generation of visceral hypersensitivity in PI-IBS via interfere with the EphB/EphrinB and the key molecular of this pathway in vivo and in vitro respectively. We hope to provide potential new therapeutic target for PI-IBS.

我们发现肠神经元突触可塑性改变是PI-IBS持续内脏高敏感形成的重要原因，但突触可塑性改变的关键机制仍不明确。研究表明EphB/EphrinB双向信号在中枢突触可塑性调控中起重要作用，我们首次发现EphB/EphrinB在ENS中表达，且PI-IBS鼠ENS中EphB1、2及EphrinB2表达明显升高。我们推测与中枢神经系统具有类似结构基础的ENS可能存在共同的突触可塑性调控机制，即EphB/EphrinB双向信号参与ENS突触可塑性的变化。因此，EphB/EphrinB是否及如何参与调控ENS突触形态和功能可塑性是本课题的研究重点，我们将通过在体和离体干预EphB/EphrinB及下游关键分子ROCK1、VGLUTs、NMDAR，证实其在PI-IBS ENS突触可塑性调控中的关键点和作用通路，进而明确肠神经元突触可塑性在PI-IBS内脏高敏感形成的机制，为PI-IBS治疗提供可能靶点。

内脏高敏感是肠易激综合征（IBS）最重要的生物标志，与反复发作的腹痛有关。我们发现感染后IBS鼠肠系膜传入神经自发放电活动增强，且对机械和化学刺激更为敏感，表明肠神经系统（ENS）处于高敏状态，是持续内脏高敏感的关键。EphrinB2/EphB2受体酪氨酸激酶分布于突触前后膜，对突触形成和功能维持有重要作用，可能参与调控 ENS 突触可塑性和高敏状态，产生外周“记忆”，进而参与内脏高敏感形成。.（1）EphrinB2/ephB2表达于大鼠结肠肌间、黏膜下神经丛及其纤维。VH鼠AWR评分增加、疼痛阈值降低，肠系膜传入神经自发放电显著增加且对刺激的敏感性增加；EphrinB2表达、ephB2磷酸化水平显著增加，与疼痛呈负相关。VH鼠突触结构可塑性，ENS突触密度增加，突触囊泡密度增加，突触蛋白PSD95和Synaptophysin表达增加。VH鼠突触功能可塑性，NR1、NR2B表达及NR2B磷酸化（Y1472）增加，VGluT1、VGluT2表达增加。EphB2Fc明显阻断VH鼠ENS突触结构和功能可塑性，并改善PI-IBS鼠内脏敏感性。.（2）EphrinB2Fc促进LMMP组织ENS突触结构可塑性改变，并且可被PI3K/Akt抑制剂LY294002显著阻断，被Erk/MAPK通路抑制剂PD98059和U0126部分阻断，PLCγ/PKC、CaMKⅡ阻断无明显作用。EphrinB2Fc促进ENS神经元纤维新生、神经元分化成熟和突触萌芽增加。.（3）EphrinB2Fc促进LMMP组织ENS突触功能可塑性改变，增加NR2B（Y1472）磷酸化水平，及CREB（S133）磷酸化和c-fos、arc表达水平，并且可被PP2显著抑制。MK801、ifenprodil显著抑制CREB（S133）磷酸化和c-fos、arc表达水平。EphrinB2Fc促进ENS活化c-fos表达，增加谷氨酸诱导的[Ca2+]i。.综上所述，EphrinB2/ephB2表达于ENS，且与IBS内脏高敏感明显相关，在ENS突触可塑性调控具有关键作用。EphrinB2/ephB2通过活化下游PI3K/Akt、Erk/MAPK参与ENS突触结构可塑性。EphrinB2/ephB2通过Src激酶诱导的NR2B磷酸化，介导[Ca2+]i增加并Ca2+依赖的即刻早期基因表达，参与ENS突触功能可塑性。