靶向抑制胶质细胞内PDE对神经病理性疼痛的作用的研究

中枢或外周神经系统损伤或功能障碍可导致神经病理性疼痛。目前临床神经病理性疼痛的治疗策略主要是对神经元功能的调控，但仅40%-60%患者获得部分缓解。近年来，越来越多的研究证实胶质细胞主导的神经炎症和神经免疫反应在神经病理性疼痛的发生、维持中发挥重要作用，因此调控胶质细胞功能，控制过度的神经炎症成为目前神经病理性疼痛研究及药物开发的一个热点。随着体外试验发现提高胶质细胞内环磷腺苷水平能抑制胶质细胞的活化，抑制胶质细胞内磷酸二酯酶（PDE）成为神经病理性疼痛治疗的一个重要研究方向。但PDE有多种亚型，而且升高神经元内环磷腺苷，可促进痛觉信号的传递。因此观察PDE亚型在神经元与胶质细胞内分布规律，探讨PDE亚型反义寡聚脱氧核苷酸在神经病理性疼痛模型的镇痛作用及可能的分子机制，将极大地推动胶质细胞活化的信号通路研究，同时也将为开发新型的神经病理性疼痛治疗药物提供一些思路。

本课题观察了磷酸二酯酶4(phosphodiesterase PDE)不同亚型在胶质细胞内的分布，探讨PDE4亚型反义寡聚脱氧核苷酸在慢性神经病理性疼痛模型中的镇痛作用及可能的分子机制。研究分为两部分。第一部分：观察PDE4不同亚型在脊髓胶质细胞的分布，鞘内注射小干扰RNA (small interfering RNA, siRNA)观察对腰5脊神经结扎(spinal nerve ligation,SNL)大鼠的痛觉高敏及炎性因子的影响。我们发现：注射PDE4BsiRNA大鼠机械缩足阈值（mechanical withdrawal threshold，MWT）和热缩足潜伏期值（thermal withdrawal latency，TWL）下降，磷酸化细胞外调节蛋白激酶（extracellular signal-regulated kinase ,p-ERK）、胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）、CD11b、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素1β（IL-1β）和白细胞介素6（IL-6）水平升高。此部分研究提示鞘内注射PDE4B siRNA可显著抑制腰5 SNL大鼠腰段脊髓PDE4B mRNA和蛋白表达，缓解痛觉过敏,可能通过抑制脊髓胶质细胞活化，减少ERK磷酸化及炎症因子的表达有关。第二部分：接种原代培养的小胶质细胞，观察沉默PDE4B对内毒素刺激后大鼠小胶质细胞释放炎性因子的影响。发现PDE4四种亚型蛋白在小胶质细胞内均有表达；siRNA转染可明显抑制相应mRNA 的表达但不改变细胞内cAMP的含量。LPS刺激后，细胞内cAMP的含量、TNF-α、IL-1β和p-ERK蛋白释放水平升高，仅PDE4B-siRNA转染能够进一步增加细胞内cAMP水平，减少TNF-α、IL-1β和p-ERK的表达。此部分研究提示PDE4B-siRNA可有效抑制小胶质细胞PDE4B mRNA的表达，明显升高LPS刺激后细胞内的cAMP含量，抑制炎性因子的释放，可能与减少ERK的磷酸化有关。我们的研究说明PDE4四种亚型在小胶质细胞内均有分布, RNAi技术能有效抑制相应mRNA的表达;胶质细胞活化及炎性因子的释放参与了神经病理性疼痛的产生及维持；ERK通路的激活在其中发挥重要作用；PDE4B可能成为治疗神经病理性疼痛的新靶点。