基于PAR-2/TRPV-1信号通路探讨消癥止痛外用方治疗骨癌痛的作用机制

Excessive activation of dorsal root ganglion (DRG) neurons is crucial for the development of bone cancer pain, and the PAR-2/TRPV-1 pathway regulates the excitability of DRG neurons and early acute bone cancer pain. Our previous studies have shown Xiaozhen Zhitong Paste we generated based on regulating "circulation network" and detoxification relieve early acute bone cancer pain in patients.It's mechanism of relieving pain is because of down-regulation of c-fos protein in spinal cord, and most of the prescription drugs can inhibit TRPV-1 receptor in DRG neurons. Accoridngly, we hypothesize that the therapeutic effect of Xiaozhen Zhitong Paste may regulate the PAR-2/TRPV-1 signal pathway, leading to relief of bone cancer pain. We will employ rat model of bone cancer pain and in vitro non-contact cacner cells and DRG neuron coculture system to reveal molecualr mechanisms underlying the anti-pain therapeutic effect of Xiaozhen Zhitong Paste using pain measurement, imaging analysis system and molecular biology. Potentially, our findings may probide new scientific basis for understanding the role of regulating "circulation network" and detoxification-based traditional medicines for the treatment of bone cancer pain. Our findings may also reveal new therapuetic targets and aid in the design of new therapies for the intervention of bone cancer pain in humans.

背根神经节(DRG)神经元的过度激活与骨癌痛的发生和维持密切相关，而PAR-2/TRPV-1通路可调控DRG神经元兴奋性，进而干预早期急性骨癌痛的进展。我们的前期研究结果显示，基于化瘀通络、解毒抗癌法的消癥止痛外用方能快速控制早期急性骨癌痛，其止痛机制与促使脊髓内c-fos蛋白表达下调有关，而c-fos是PAR-2调控的重要下游蛋白，且该方中主要药物可抑制DRG神经元上的TRPV-1受体。因此，我们推测消癥止痛外用方可能是通过调控DRG神经元上PAR-2/TRPV-1通路，达到缓解并治疗骨癌痛的作用。通过建立大鼠骨癌痛及体外癌与DRG神经元非接触共培养的细胞模型，我们拟从疼痛行为学、影像学及分子生物学等不同层次揭示消癥止痛外用方治疗骨癌痛的作用及分子机制。我们的结果可能为化瘀通络、解毒抗癌法外用治疗骨癌痛提供科学依据，也可为临床上寻找抗骨癌痛新的治疗方法和新的药物靶点提供新的思路。

本研究拟选取调控背根神经节(DRG)神经元活化的PAR-2/TRPV-1信号通路为切入点，通过整体动物实验和体外细胞共培养实验，研究消癥止痛外用方调控PAR-2/TRPV-1信号通路治疗骨癌痛的作用机制。.整体动物实验研究结果显示：1.安慰剂组相比较，消癥止痛外用方可显著提高骨癌痛大鼠机械痛阈值和热敏缩足潜伏期，并明显降低骨癌痛大鼠骨质破坏，提高骨密度（P＜0.05）。2. 与安慰剂组相比，消癥止痛外用方组能显著降低骨癌痛大鼠模型血清CTX、TRAP5b以及osteocalcin，亦能显著降低TRAP和BAP 阳性细胞比例，而且消癥止痛外用方能显著降低骨癌痛模型大鼠局部骨组织巨噬细胞的阳性比例。消癥止痛外用方能显著下调RANKL、RANK、PTHrP 及 IGF-1 mRNA和蛋白表达水平，以及炎症介质表达水平。相反，消癥止痛外用方能显著提高OPG的mRNA及蛋白表达水平(p<0.05)。3. 与安慰剂组相比，消癥止痛外用方组能显著降低PAR2/TRPV1 通路的主要炎性介质的表达水平，能显著抑制骨癌痛大鼠体内 DRG神经元上 PAR2/TRPV1 通路相关分子表达水平，并能明显下调脊髓中c-Fos、GFAP、IBA1及CGRP mRNA和蛋白表达水平(p<0.05)。.体外实验表明：1.消癥止痛外用方可降低骨癌痛共培养细胞模型上清液的蛋白水解活性；2.消癥止痛外用方处理过的骨癌痛细胞模型的上清液与对照组相比可明显减轻小鼠机械性痛觉过敏和热敏痛。3.与安慰剂组相比，消癥止痛外用方可显著下调体外肿瘤细胞与DRG神经元共培养中的DRG神经元c-Fos及CGRP mRNA和蛋白的表达，并显著下调体外肿瘤细胞与DRG共培养中上清液炎性介质的表达。5，能显著抑制骨癌痛大鼠体内 DRG神经元上 PAR2/TRPV1 通路相关分子的表达水平(p<0.05)。.以上动物实验和细胞实验的结果表明，消癥止痛外用方可调控DRG神经元上PAR-2/TRPV-1信号通路，达到缓解并治疗骨癌痛的作用，从而为化瘀通络、解毒抗癌法外用治疗骨癌痛提供科学依据，为研究中药外治法治疗骨癌痛的作用机制探索新途径，也为临床上治疗骨癌痛寻找新方法和新的药物靶点提供新的思路，具有广阔的抗癌痛应用前景。