星形胶质细胞Cx30在神经损伤诱导中枢敏化及痛觉过敏中的作用及机制

Neuropathy pain (NPP) presents as a challenge in clinic. However, the underlying mechanism currently remains unknown. Our pilot study primarily showed that local application of connexin30 (Cx30) siRNA onto spinal cord noticeably inhibits allodynia and activation of RhoA/SDF-1 pathway induced by spared sciatic nerve injury (SNI). In addition, studies indicated that Sin3A (SIN3 Transcription Regulator Homolog A) negatively regulated the activity of transcription factor STAT3 and affected the expression of target gene. Our pilot experiment further showed that local application of Sin3A siRNA in spinal cord upregulated the expression of connexin30, and both STAT3 and Cx30 were co-localized in the GFAP-positive cells. All these results suggested that the down-regulated Sin3A upregulated the Cx30 expression via the transcription factor STAT3, and the enhanced Cx30 mediated mechanical allodynia through the RhoA/SDF-1 pathway. Relevant study has not been reported so far. The present project aims to explore the epigenetic mechanism of Cx30 upregulation induced by SNI and the effect of Cx30-mediated SDF-1 upregulation in SNI-induced allodynia. Our study will provide new evidence for elucidating the mechanism of neuropathic pain.

神经病理性疼痛是困扰临床的重要问题，机制不清。我们预实验首次发现：脊髓局部应用缝隙连接蛋白connexin30（Cx30）siRNA显著抑制坐骨神经选择性损伤（SNI）诱导的痛觉过敏及RhoA/SDF-1通路激活。此外，研究显示SIN3转录调节类似物A（Sin3A）可负性调节转录因子STAT3的活性，影响目的基因表达。我们还发现：脊髓局部应用Sin3A siRNA上调Cx30蛋白表达，且STAT3与Cx30共表达在GFAP阳性细胞上。上述提示：SNI通过下调Sin3A表达，激活STAT3，增强Cx30表达，激活RhoA/SDF-1信号通路，介导痛觉过敏，相关内容并无文献报道。因此，本项目拟从整体动物、离体脊髓组织及细胞三个水平探讨：1）SNI诱导Cx30上调的表观遗传学机制；2）Cx30介导SDF-1表达在SNI诱导痛觉过敏中的作用，将为阐明神经病理性疼痛的发生机制提供全新的证据。

神经病理性疼痛由于发病率高，且机制不清，成为困扰临床的重要问题。我们既往研究发现发现神经损伤大鼠模型中神经背角及背根神经节中缝隙连接蛋白（Cx30）及相关通路表达异常，初步提示引起痛觉过敏的潜在分子机制。本研究采用大鼠神经损伤模型和化疗药诱导痛觉过敏模型，结合体内实验和体外实验，采用高通量技术筛选潜在致病因子和相关通路，并通过基因敲除手段进行功能验证，探讨可能的镇痛技术和手段；同时通过进行临床前瞻试验，探究潜在的镇疗法和改良技术，实现基础实验结果到临床的初步转化，缓解临床压力。.主要内容为：（1）探讨STAT3相关通路在神经损伤诱导痛觉过敏中的作用机制；（2）探讨STAT3分子在化疗药诱导痛觉过敏中的表观遗传学机制；（3）探究针对疼痛的临床潜在有效的干预措施及其疗效。.本课题以高质量按照原计划书完成，共完成SCI论文5篇，均已标注基金资助。已取得的重要结果和相关数据如下：（1）通过建立神经损伤诱导痛觉过敏模型，分离大鼠背根神经节（DRG）并进行分子功能验证，发现TNF-α/ STAT3 信号通路通过上调Nav1.6蛋白表达引起痛觉过敏的生理机制。（2）成功建立常用化疗药硼替佐米（BTZ）诱导病理性疼痛模型，发现STAT3通过调控组蛋白乙酰化引起炎症小体NLRP3表达上调，进而导致痛觉过敏的表观遗传学机制。（3）应用随机对照实验（RCT）探究临床上针对疼痛的潜在有效新型策略，发现抗阻训练、冲击波能有效缓解疼痛，结合影像学技术和肌电技术能更有效实现精准止痛的目的，同时为探究疼痛的生理机制提供新思路。.本课题科学意义：（1）进一步探究神经病理性疼痛的表观遗传学机制，提供临床应用的潜在新靶点和新思路；（2）探究镇痛新技术和新疗法，初步实现临床转化，巩固临床应用的基础。