缓解疼痛的新靶点：miR-29c在脊髓神经元细胞中的功能与机制研究

The incidence of chronic pain after cesarean is significantly lower than other surgery with similar trauma, which prompting a protection mechanism of delivery to relieve pain. Previous research has demonstrated via microarray technique that miR-29c is significantly down-regulated in the postpartum pain rat model spinal cord, and is highly homologous between rats and human. Specific down-expression of miR-29c in the spinal tissue can notably raise the pain threshold of the nonpregnant pain rat model, prompting the potential role of miR-29c in the pain relief process. Bioinformatics and luciferase reporter system suggested OXTR is the target gene of miR-29c and over-expression miR-29c will down-regulate OXTR. Meanwhile the previous studies have demonstrated that spinal OXTR plays an important role in the relief of different pain models. To sum up, we hypothesis that miR-29c may play an important role in the regulation of pain though mediating the spinal expression of OXTR. This study will observe the effect of miR-29c over-expression or silencing on the activity of the inhibitory neuron in spinal dorsal horn, which can help us to understand the mechanism of pain relief; and further detail the regulatory mechanism of the interaction between miR-29c and OXTR; finally, we will investigate the relationship between miR-29c and pain relief by detecting the expression of miR-29c and OXTR in different pain rat models. This study is an innovative research and it will open a new world to the pain research and therapy.

剖宫产术后慢性疼痛发生率远低于与其具有相似组织创伤的外科手术，提示分娩过程存在一种缓解疼痛机制。miR-29c是我们通过芯片筛选获得的、人鼠高度同源、显著低表达于产后疼痛大鼠模型脊髓组织中的miRNA，目前未见其在疼痛缓解中的报道。前期发现，在非妊娠疼痛大鼠模型脊髓组织中下调miR-29c表达能显著提高痛阈；生物信息学分析及实验研究提示OXTR为其靶基因，沉默miR-29c可致OXTR表达上调；已有文献报道OXTR在不同类型疼痛中具有缓解作用，提示miR-29c可能通过调控OXTR参与疼痛缓解。本研究拟通过：过表达、表达沉默和挽救实验策略，系统论证miR-29c在疼痛缓解中的作用及调节OXTR改变疼痛痛阈的分子机制；检测不同疼痛大鼠模型脊髓中miR-29c及OXTR表达水平、痛阈改变，评估miR-29c与疼痛缓解的普遍性。本研究具有源头创新性，可为术后疼痛的缓解提供新的潜在干预靶点。

慢性术后疼痛（Chronic Post-Surgery Pain, CPSP）是术后常见的并发症之一，发生率约为10-50%。严重的CPSP不仅影响患者的生活质量，而且是抑郁、失眠等心理疾病的重要危险因素。由于CPSP发病机制复杂，且临床治疗效果欠佳，因此，寻找深入探索疼痛调控的机制依然迫在眉睫。小分子RNA，包括microRNAs的发现，为众多疾病的机制研究开启了新的思路，其在疼痛领域的研究也越来越受到重视。在前期研究中，我们通过基因芯片技术获得的，在分娩后疼痛缓解的大鼠脊髓中显著低表达的miR-29c，经过生物信息学分析及功能性的初步验证，表明其可能是通过oxytocin-GABAergic 通路进行疼痛调控的重要分子，因此，在本课题的研究中，我们围绕miR-29c在神经病理性疼痛中的功能及调控机制进行了具体研究。具体内容如下：①以神经病理性疼痛模型为研究对象， 采用过表达和表达沉默策略，从正反两方面获得 miR-29c 参与疼痛缓解的实验依据； ②以神经元细胞为工具细胞，采用挽救策略，探讨 miR-29c上调 OXTR 表达，参与疼痛缓解的具体机制； ③进一步采用表达沉默策略，检测 miR-29c 对不同大鼠疼痛模型痛阈改变的影响，评估 miR-29c 参与疼痛缓解的普遍性。.通过以上研究获得的主要结果和重要数据如下：①脊髓内注射miR-29c沉默病毒后，第7d开始SNI疼痛敏感性开始缓解，第10d最为显著；②miR-29c沉默大调控疼痛的相关基因表达：大鼠脊髓OXTR表达显著增加，GABAA受体及GABA蛋白未见显著变化，c-Fos蛋白表达降低；③脊髓神经元细胞中，催产素干预后，神经元mIPSCs的频率及幅度显著上升；这一神经系统抑制性信号系统的活性，在OXTR受体激动剂WAY-267464作用下加强，在OXTR拮抗剂L-368,899作用下减弱；提示OXTR在神经元功能调控中发挥重要作用；④脊髓神经元细胞miR-29c沉默，可显著增加mIPSCs的频率及幅度，该作用可被OXTR拮抗剂L-368,899逆转，提示miR-29c通过调控其下游靶标OXTR活性参与神经元功能的调节。