三叉神经脊束核小胶质细胞P2X4受体通过PKC/NF-κB参与小鼠慢性头痛的中枢敏化

chronic headache is a common neurological symptom, and chronic migraine is the most common type, which population prevalence is of 3-5%. The pathogenesis is unclear. Central sensitization is the main pathophysiologic biomarker in headache transformation and microglia plays an important role in pain onset and continuous. Based on chronic headache mice models and P2X4R receptor (P2X4R) as the observation target, this project is aimed to detect P2X4R mRNA and protein expression level in trigeminal nucleus caudalis, explore the correlation between chronic headache and microglia activation, illuminate the probable mechanism of headache transformation via central sensitization. Via the role of PKC/NF-κB pathway and the impacts of inflammatory mediators, aimed to reveal the molecular mechanism of chronic headache. By this study, it might answer the question whether microglia is the key factor of central sensitization in chronic headache and how; so as it might provide new targets for clinical treatment of chronic migraine and a new perspective for research.

慢性头痛是较常见的神经系统症状，其中慢性偏头痛是最常见类型，人群患病率为3—5%，发病机制尚不清楚。中枢敏化是头痛慢性化的病理标识。小胶质细胞在疼痛的起始和维持中起到了重要的作用。本项目以小鼠慢性头痛为模型，以P2X4受体（P2X4R）为切入点，检测P2X4R在三叉神经脊束核mRNA和蛋白表达水平，探讨头痛慢性化与小胶质细胞活化的相关性；通过P2X4R对小鼠行为学影响，阐明慢性头痛中枢敏化的机制；探讨P2X4R对PKC/NF-κB途径及炎性介质的作用，在体外实验验证P2X4R对PKC/NF-κB通路的调控作用，以期揭示慢性头痛中枢敏化的分子机制。本研究将可能回答小胶质细胞是如何参与慢性头痛的中枢敏化这一科学问题，也可能为临床慢性偏头痛防治研究提供新的靶点和切入点。

偏头痛慢性化的病理生理机制不清楚。该研究探索小胶质细胞P2X4受体在反复硝酸甘油（NTG）刺激诱导的慢性偏头痛小鼠中枢敏化中的作用。研究内容：1.通过隔日腹腔注射10mg/kg NTG构建慢性偏头痛模型，持续9天，总共5次。于每次给药前及给药后2小时用电子von Frey纤维丝检测小鼠足底的痛阈值。给药前的痛阈值为基础痛阈值，给药后的阈值为急性痛阈值。同时检测小鼠TNC部位P2X4受体的表达变化趋势及小胶质细胞标志物Iba1的数量及形态改变。2. 通过腹腔注射P2X4受体特异性抑制剂5-BDBD观察小鼠后肢痛阈值的变化及TNC部位与中枢敏化相关指标的变化，如p-ERK、c-Fos和降钙素基因相关肽（CGRP）的表达水平。3. 模拟NTG的给药方式，腹腔隔日注射P2X4受体激动剂IVM(0.1mg/kg，1mg/kg)。在实验的第1,3,5,7,9天，每次IVM给药前检测小鼠后肢足底机械性和热痛阈值；同时检测TNC部位p-ERK，c-Fos，CGRP的表达变化。zhongy结果:1. 反复NTG刺激后，小鼠TNC部位小胶质细胞Iba1免疫荧光阳性细胞数目增多，Iba1荧光面积增加。小胶质细胞数目增多、体积增大，但仍然呈分支状。同时给予小胶质细胞抑制剂米诺环素（MC）可抑制NTG诱导的小鼠基础机械性痛阈值的降低，但是对急性痛觉过敏没有改善作用。2. 反复NTG刺激后，小鼠TNC部位P2X4受体的mRNA和蛋白表达增多；P2X4受体主要与小胶质细胞共定位。给予5-BDBD可以提高反复NTG刺激诱导的小鼠后肢撤退阈值（PWT）和撤退潜伏期（PWL）的降低，改善机械性和热痛觉过敏。同时5-BDBD抑制NTG诱导的TNC部位p-ERK，c-Fos的激活和CGRP释放。3. 通过高剂量IVM反复激动P2X4受体可诱导小鼠后肢出现机械性和热痛觉过敏。低剂量IVM仅可以诱导小鼠出现可逆的机械机性痛觉过敏，对热痛阈值没有改变。反复高剂量IVM刺激可以诱导小鼠TNC部位p-ERK，c-Fos的激活，促进CGRP释放。结论：偏头痛慢性化的过程中伴随着小胶质细胞的激活及P2X4受体的表达增多，抑制小胶质细胞激活或者P2X4受体功能可以抑制小鼠痛觉过敏的产生，以及偏头痛中枢敏化相关指标的变化。因此，小胶质细胞P2X4受体可能参与偏头痛的慢性化，调节P2X4受体的功能可能是潜在的治疗策略。