背根神经节卫星细胞GABA重摄取在神经痛中的作用及其分子机制

Neuropathic pain is not easy treatable clinicaly and the mechanisms which are reponsible for its development remain elusive, although the reduction of GABAergic inhibition in the pain patheway，leading to the hypersensitization, may play an important role in its formation. Our primary investigation has proved that DRG also exhibits the hypersensitization in neuropathic pain, and the inhibitory signals mediated by GABA in DRG is also decrease in neuropathic pain. Howerver, the local administration of GABAergic drugs to DRG can't completely relieve the symptoms of the neuropathic pain. Many studies have indicated that the GABAergic signals can be regulated not only by the regulation of GABA synthesis and it's receptors' function, but also by the regulation of GABA uptake. The GABA uptake in DRG is executed by SGCs through GABA transporter, GAT-3. So far, the role of GABA uptake changes in DRG and its' mechanism in neuropathic pain is unknown. In this proposed study, the functional changes of GABA transportor in DRG of SNL rats will be investigated with RT-PCR, the western blot, and the immuno-staining techniques. Then, after the local administration of the GAT-3 inhibitor to DRG in SNL rats, its effects on the symptom of neuropathic pain will be tested with pain behavioral tests. Furthermore, the effects of GAT-3 knocked down with SiRNA in DRG on the pain thresholds will be also assesed. We aim to further explore the mechanism of the neuropathic pain through GABA uptake way.

神经痛由于发病机制复杂，临床尚缺乏有效的治疗手段。GABA能抑制信号减弱导致神经元致敏是神经痛的重要病理生理机制，我们前期研究发现，背根神经节（DRG）内GABA能信号在神经痛中亦出现减弱，但DRG局部注射GABA能药物并没有得到完善的治疗效果，研究表明，GABA能信号调节除了通过GABA合成及受体功能调控外，还可以通过GABA重摄取的调节实现，DRG中GABA重摄取是由卫星细胞(SGCs)通过GABA转运蛋白GAT-3所介导，目前还没有研究涉及神经损伤后SGCs对GABA重摄取的改变及其分子机制。因此，本研究将运用RT-PCR、蛋白杂交和免疫荧光技术，探讨SNL大鼠DRG内GABA重摄取的改变及其分子机制，为神经痛的发病机制寻找新的解释。

背景：γ氨基丁酸转运蛋白（GAT）能够清除从突触前模释放到突触间隙里的γ氨基丁酸（GABA），从而终止GABA的效应，即GABA重摄取，GABA重摄取调控了GABA介导的抑制信号，从而调控神经系统的功能状态。神经痛是临床上难以治疗的一种慢性疼痛，研究认为，神经痛是由神经系统致敏导致的，但目前神经系统致敏的机制尚不清楚，背根神经节（DRG）是外周神经系统和中枢神经系统连接的纽带，是初级感觉神经元所聚集的位置，研究发现，神经痛中损伤DRG和临近的未损伤DRG中神经元都出现敏感性升高，有研究证实GAT-3在DRG中有明显的表达，但其在神经痛中的作用还不清楚。 目的：本研究探讨外周神经损伤后损伤和邻近未损伤DRG上GAT-3的改变，并探讨其与卫星细胞激活之间的关系，从而揭示神经痛的发病机制。方法： 雄性SD大鼠150只，腰5脊神经结扎建立神经痛模型，运用行为学方法测量后爪痛阈，并分别在术后1天、3天、7天、14天和28天，运用免疫荧光、western blot，RT-PCR来探讨损伤部位和临近未损伤部位DRG中GAT-3的改变，并以Glutamine Synthetase (GS)作为卫星细胞的marker，免疫荧光双标探讨GAT-3表达的位置，以Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP)作为卫星细胞激活的标志物，探讨GAT-3的表达变化卫星细胞激活的关系。结果：在损伤DRG中，GAT-3在术后3天开始明显的升高，持续到术后28天，未损伤DRG中，GAT-3虽然有所升高，但变化不显著，GAT-3的表达主要存在于神经元中，GAT-3的表达升高主要发生在神经元中，同GAT-3 升高的同时可以看到GFAP表达的升高。结论：神经损伤后损伤DRG中神经元内GAT-3的表达升高，这个升高同卫星细胞的激活有明显相关。