星形胶质细胞参与慢性偏头痛痛觉超敏的炎症机制研究

The phenomenon of allodynia in chronic migraine is an extremely intractable basic and clinical problem, mainly due to the unclear mechanisms. On the basis of the last National Natural Science Foundation, in the chronic migraine animal model, when the sensory neurons were activated, the released inflammation factors would activate astrocytes, forming gap junctions between astrocytes and neurons. Accordingly, we propose the hypothesis that activated astrocytes would be the bridge cells between the touch sense neurons and pain sense neurons, playing a key role in the allodynia. To test this hypothesis, the experimental technology and methods will be applied such as behavior study, ultrastructure, immunohistrochemistry, protein quantitatively detect, neuroelectricity physiology, pharmacological interventions and so on, In vivo and in vitro model, we observe that when the first branch of trigeminal nerve endings is sensitived repeatedly by inflammation soup, the realeased inflammation factors such as IL-1β、TNF、CGRP and SP; when the astrocytes are activated, the changes of their morphologies and functions, and explore mechanism about astrocytes forming neuron network and regulating the postsynaptic long time potential. Our research provides experimental basis for perfecting the theory of chronic migraine allodynia,looking for possible drug targets, developing new drugs and improving the prevention and control effect of chronic migraine.

慢性偏头痛痛觉超敏现象是非常棘手的基础与临床问题，主要原因是机制不清。本课题组在慢性偏头痛模型研究中，发现当初级伤害性感觉神经元被激活，可以分泌炎症因子激活星形胶质细胞，使其与神经元构成缝隙连接。据此，我们推测活化的星形胶质细胞可能是触觉与痛觉神经元之间的桥梁细胞，在痛觉超敏中发挥关键作用。为了验证这个假说，拟应用行为学、超微结构、免疫组织化学、蛋白定量检测、神经电生理，药物干预等实验技术和方法，从整体-细胞两个层次，观察硬脑膜被炎性汤反复刺激，三叉神经元被敏化时，在脊髓后角释放（IL-1β、TNF、CGRP、SP）多种介质，星形胶质细胞被激活时，形态与功能发生的变化，探索星形胶质细胞形成局部神经网络连接，以及调控伤害感觉神经元突触后长时程电位的机制。为完善慢性偏头痛痛觉超敏发生的理论、寻找可能的药物作用靶点、研发新的药物和提升慢性偏头痛的防治效果提供实验依据。

慢性偏头痛痛觉超敏现象是非常棘手的基础与临床问题，主要原因是机制不清。本课题组在慢性偏头痛模型研究中，发现当初级伤害性感觉神经元被激活，可以分泌炎症因子激活星形胶质细胞，使其与神经元构成缝隙连接。据此，我们推测活化的星形胶质细胞可能是触觉与痛觉神经元之间的桥梁细胞，在痛觉超敏中发挥关键作用。为了验证这个假说，拟应用行为学、超微结构、免疫组织化学、蛋白定量检测、神经电生理，药物干预等实验技术和方法，从整体-细胞两个层次，观察硬脑膜被炎性汤反复刺激，三叉神经元被敏化时，在脊髓后角释放（IL-1β、TNF、CGRP、SP）多种介质，星形胶质细胞被激活时，形态与功能发生的变化，探索星形胶质细胞形成局部神经网络连接，以及调控伤害感觉神经元突触后长时程电位的机制。为完善慢性偏头痛痛觉超敏发生的理论、寻找可能的药物作用靶点、研发新的药物和提升慢性偏头痛的防治效果提供实验依据。三叉神经核尾侧P2X4受体通过激活小胶质细胞参与慢性偏头痛的发生发展已被证实，但对P2Y14受体在偏头痛中的作用，特别是对痛觉超敏机制的研究较少。我们研究的目的是探索在偏头痛大鼠模型的硬脊膜给予炎性汤（IS）和P2Y14受体抑制剂PPTN后颈髓C1-C2后角内P2Y14受体和Iba-1的的表达变化情况和信号通路,以及其对痛觉超敏发生和发展所产生的的作用。我们将42只雄性SD大鼠随机分为生理盐水组(NS组)、炎性汤4天组(IS4组)、炎性汤7天组(IS7组)、PPTN/IS预防组、NS/IS预防组、IS/PPTN治疗组、IS/NS治疗组(每组各6只)。大鼠眶周痛阈值采用Von Frey纤维法测定。免疫荧光染色检测颈脊髓后角小胶质细胞的活化情况，Western Blot检测P2Y14受体、Iba-1、ERK1/2的表达量。结果发现IS4组和IS7组大鼠眶周痛阈值较NS组明显降低。而PPTN/IS预防组和IS/PPTN治疗组大鼠眶周痛阈值的下降趋势均远低于各自的对照组，即NS/IS预防对照组和IS/NS治疗对照组(p<0.01)。IS4组和IS7组小胶质细胞平均光密度(OD)较NS组明显升高，而PPTN/IS预防组和IS/PPTN治疗组较NS/IS预防对照组和IS/NS治疗对照组明显降低(p<0.01)。P2Y14、Iba-1、p-ERK1/2在各组的表达趋势与上述一致。上述结果表明P2Y14受体可能通过ERK1/