自噬功能受损引发星形胶质细胞过度活化进而参与糖尿病性神经痛的机制研究

The spinal astrocytic activation plays an important role in the diabetic neuropathic pain (DNP), but the detail mechanism remains unclear. Autophagic cell death is a type of programmed cell death that plays elusive roles in controlling neuronal damage and metabolic homeostasis, but the relationship between DNP and autophagy only cause little attention. In our previous study, we found that more autophagosomes were formated in those spinal activated astrocytes in DNP in vivo, and microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC3-II) were also increased in those ATP-activated astrocytes in vitro, but lysosomal cathepsin D were decreased. For this, several experiments will be performed to address the hypothesis: the impaired autophagic function contributes to the astrocytic activaton in DNP. We will try our best to disclose the relationship between impaired autophagic function and astrocytic activation, and tried to provide new tragets for the treatment of DNP.

糖尿病性神经痛（DNP）近年来引得广泛关注，已有研究证实，脊髓背角星形胶质细胞的过度活化参与了DNP的调控，但活化细胞中自噬功能的改变尚未引起关注。我们的前期工作发现， DNP小鼠脊髓中星形胶质细胞活化且细胞内自噬小体堆积，离体活化星形胶质细胞中自噬相关蛋白LC3-Ⅱ增多但溶酶体活性降低。因此我们推测"星形胶质细胞中自噬功能受损可能是引发细胞过度活化进而参与DNP调控的关键因素"。本项目将在前期研究基础上，从离体、整体水平，应用行为学、形态学、分子生物学等方法，研究：（1）DNP中，活化脊髓背角星形胶质细胞中自噬功能的改变；（2）DNP中，星形胶质细胞自噬功能的变化与其过度活化间的关联；（3）选用能够调节自噬功能的药物，评估其治疗DNP的功效。本研究将开拓性的探究DNP活化星形胶质细胞中自噬功能的改变情况及其意义，同时也能为寻找有效治疗疼痛的药物提供新靶点。

背景：在代谢性疾病中，糖尿病是世界上最常见、发病率最高、影响健康最多的疾病。 糖尿病性神经痛是其后期常见并发症之一，也是疼痛科常见病，常用的抗炎类、阿片类等止痛药物疗效不佳，且副作用大。在前期研究的基础上，我们发现脊髓背角微环境的变化对糖尿病性神经痛的发生发展起着至关重要的作用，而小胶质细胞作为中枢神经系统中的巨噬细胞，在微环境变化后首当其冲产生变化。.主要研究内容：在对疼痛发生发展的细化研究中，我们发现，星形胶质细胞对疼痛的维持起着的重要作用，而小胶质细胞的活化则是机体对环境变化产生的首要反应环节。在研究糖尿病性神经痛的过程中，小胶质细胞的活化更为直观。因此，在紧扣糖尿病性疼痛研究的同时，本项目着重于离体建立小胶质细胞/星形胶质细胞混合培养活化模型，用于模拟疼痛发生中脊髓背角的胶质细胞活化状态变化，并应用脑源性神经营养因子BDNF这一经典的致疼痛因子，积极探讨其间的可能机制。.重要结果：活化小胶质细胞合成表达增多的BDNF将进一步加强其自身的活化，这一正反馈机制将直接导致小胶质细胞的持续活化，从而参与机体病理过程的调控。.关键数据：体外实验发现，小胶质细胞活化后，BDNF合成增多，使用BDNF的清除剂TrkB/Fc后，又能够抑制原先的小胶质细胞活化状态，与此同时，外源性BDNF亦可使正常小胶质细胞活化。 .科学意义：本研究从一细胞因子入手，探讨BDNF与小胶质细胞持续性活化状态的联系，国内外相关报道甚少。在关于神经病理性疼痛的基础研究中，我们创新性的引入的正反馈机制，并用这一机制在一定程度上解释了，在病理条件下小胶质细胞持续性活化的机理，希望能为今后对于疼痛的探讨提供新思路。