TLR4在HIV疼痛伴发的吗啡依赖和耐受中的作用和机制

Toll-like receptor 4 (TLR4) is widely expressed by immune cells as well as neurons and glial cells in the central nervous system involved in the formation of pain and the signaling processes of opioid dependence and tolerance. In current AIDS treatment HIV-related pain, morphine dependence and tolerance are very common. Our previous study demonstrated that TLR4 levels were increased in the central nervous system of animals with HIV related-pain, morphine dependence and tolerance. In addition, administration of a TLR4 antagonist reduced the morphine dependence and tolerance behavior of animals. This study aimed to: 1) detect the expression of TLR4 and downstream molecules in morphine dependence and HIV-related pain associated with morphine dependence in a morphine tolerance model using rat neurons and glial cells; 2) investigate TLR4 antagonist reversal in an animal model of morphine dependence and tolerance and detect downstream molecules; and 3) investigate the use of downstream molecule antagonists as an alternative to TLR4 antagonists for the reversal of morphine dependence and tolerance to clarify the role and mechanism of TLR4 in morphine dependence and HIV-related pain associated with morphine dependence and tolerance. We hope to reveal the similarities and differences between pure morphine dependence and HIV related-pain associated with morphine dependence to provide theoretical support and new therapeutic targets for the clinical treatment of HIV pain-associated morphine dependence and tolerance.

Toll样受体4（TLR4）除广泛存在于免疫细胞还被发现存在于中枢神经的神经元和神经胶质细胞上，参与形成疼痛及阿片类药物依赖和耐受的信号传递过程。而在当前艾滋病治疗实践中，HIV疼痛伴吗啡依赖和耐受的情况非常普遍。我们前期工作发现，HIV疼痛伴吗啡依赖和耐受动物中枢神经系统TLR4水平都增加，且TLR4拮抗剂能有效减弱动物的依赖和耐受行为。本研究将采用1、检测TLR4和下游分子在吗啡依赖、HIV疼痛伴吗啡依赖和伴吗啡耐受模型大鼠神经元和神经胶质细胞中的表达。2、用TLR4拮抗剂，逆转模型动物吗啡依赖和耐受后，再次检测下游分子水平3、以下游分子拮抗剂替代TLR4拮抗剂给予模型动物，观察依赖和耐受逆转情况等研究方法，来阐明TLR4在吗啡依赖、HIV疼痛伴吗啡依赖和耐受中的作用及机制。揭示单纯吗啡依赖与HIV疼痛伴吗啡依赖的异同点。为临床治疗HIV疼痛伴吗啡依赖和耐受提供理论支持和新的治疗靶点。

Toll 样受体4（TLR4）除广泛存在于免疫细胞还被发现存在于中枢神经的神经元和神经胶质细胞，参与形成阿片类药物依赖、耐受和疼痛的信号传递过程。而在当前艾滋病治疗实践中，HIV疼痛伴吗啡依赖和耐受的情况非常普遍。所以我们对以下三种动物模型进行研究，吗啡依赖，HIV疼痛伴吗啡依赖，HIV疼痛伴吗啡耐受。研究发现，1）吗啡依赖大鼠和HIV疼痛伴吗啡依赖大鼠中脑导水管灰质区（PAG）TLR4水平增加，这两种动物模型PAG区分别注射TLR4siRNA能有效减弱纳络酮引起的湿狗样抖动、齿颤、体重下降等戒断症状，并且逆转下游分子GAD67，GLU，GABA，TNFa的表达。这两种模型大鼠PAG区注射下游分子拮抗剂替代TLRsiRNA，TNFa可溶性受体（TNFa拮抗剂），也降低大鼠上述的戒断症状。通过以上研究我们认为TLR4位于GAD67、GLU、GABA、TNFa因子的上游，TLR4/GAD67/GLU/GABA和TLR4/TNFa是吗啡依赖大鼠和HIV疼痛伴吗啡依赖大鼠的共同信号转导通路。2）研究发现HIV疼痛伴吗啡耐受大鼠的腰段脊髓、L4/5脊髓背根神经节（DRG）TLR4表达增加，该动物模型蛛网膜下腔注射TLR4siRNA能有效减弱吗啡的耐受反应，提高疼痛阈值，并且反转下游分子GAD67，GLU，GABA，TNFa和ROS的表达。吗啡耐受大鼠蛛网膜下腔注射下游分子拮抗剂替代TLR4 siRNA， TNFa可溶性受体（TNFa拮抗剂），ROS清除剂（N-叔丁基硝灵）也降低吗啡耐受反应，提高疼痛阈值。通过上述研究我们认为TLR4/GAD67/GABA/GLU，TLR4/TNFa，TLR4/ROS/GABA是吗啡耐受的部分机制。故TLR4/GAD67/GABA和TLR4/TNFa是吗啡依赖、HIV疼痛伴吗啡依赖和HIV疼痛伴吗啡耐受模型大鼠的共同信号通路。为临床治疗HIV疼痛伴吗啡依赖和耐受提供理论支持和新的治疗靶点。