MSCs移植对大鼠DRG慢性压迫后痛觉过敏的治疗作用及机制

各种原因导致的背根神经节持续受压(CCD)是临床根性神经痛最常见的病因。本课题组一直采用CCD模型进行神经痛机制的研究，结果显示CCD后神经节异常放电增加，瞬时感受器电位香草素受体（TRPV4）表达和功能增强，参与痛觉过敏的产生。同时，CCD后胶质细胞被激活，释放多种炎性细胞因子。近年骨髓间充质干细胞（MSCs）移植在治疗神经损伤中的作用逐渐引起人们的重视，但其在神经性疼痛中的作用尚不明确。有研究表明MSCs移植可抑制胶质细胞的增生和炎症反应。本课题拟在CCD大鼠模型上，采用行为学检测、电生理记录、PCR、免疫印迹、免疫荧光、激光共聚焦等实验技术，研究MSCs移植对CCD导致的痛觉过敏的作用，并进一步探讨其对背根神经节异常放电，胶质细胞激活，炎性因子释放和离子通道（特别是TRPV4通道）的影响。本研究将深入探讨MSCs移植对痛觉过敏的治疗作用及机制，为根性神经痛的临床治疗提供新的思路和方法

本课题模拟病理性神经痛在体模型，首先通过鞘内注射MSCs，大鼠的机械痛敏明显缓解，小动物活体成像结果显示注射MSCs后4小时，注射局部可见高强度荧光，注射后7天，注射处及上方脊髓处可检测到荧光信号，但强度较刚注射时明显降低。注射后14天，仅注射处可检测到微弱荧光信号，其余位置均消失。证明注射后MSCs可向远处迁移，但移植的MSCs逐渐被自体免疫细胞吞噬。而荧光显微镜结果显示双侧DRG内均未发现DiI染色的MSCs荧光。电生理实验显示MSCs注射可降低DRG异常放电峰电波幅，但对放电频率无明显影响。其次，采用Western Bolt、ELISA、实时定量PCR、Griess法等检测方法，证明MSCs注射可明显降低损伤侧脊髓内GFAP、小胶质细胞激活标记物OX-42、小胶质细胞表面受体P2X4、小胶质细胞特异性分泌物BDNF、促炎性物质IL-1β和NO的表达，提示MSCs移植可明显抑制卫星细胞的增殖和脊髓节段内小胶质细胞的激活，减少炎症因子的释放。同时，MSCs注射可明显降低损伤侧DRG内TRPV4离子通道表达，抑制通道功能，但对Nav1.3、Nav1.8的表达无明显影响。提示MSCs细胞并不是通过在体内的分化，而可能通过对脊髓胶质细胞和炎性物质合成或释放等产生影响，对CCD大鼠产生镇痛作用。最后，为了观察胶质细胞在CCD后机械痛敏中的作用，我们采用了鞘内注射反义核苷酸干扰TLR4 和CCR2的合成，发现干扰CCR2或TLR4可部分逆转CCD后机械痛敏，降低TRPV4离子通道的表达和功能，降低NO的含量。本课题得到结论：1. 受损DRG处移植MSCs可抑制CCD导致的痛觉过敏，减少CCD后DRG异常放电。2. MSCs移植抑制痛觉过敏的机制为通过抑制胶质细胞，减少炎症因子的分泌，抑制TRPV4的表达和 功能。