NCAM参与GDNF缓解CCI大鼠疼痛的机制研究

外周神经损伤可致严重的神经性疼痛，对多种细胞具有促存活作用的胶质细胞系源性神经营养因子（GDNF），可有效调节伤害性传递，缓解疼痛，但参与该作用的跨膜信号受体及细胞内信号路径还不清。神经细胞黏附分子（NCAM）为GDNF信号受体之一，在大鼠脊髓背角感觉神经元内有表达，可参与GDNF的镇痛作用，但机制不明。为探讨NCAM参与GDNF治疗CCI大鼠疼痛作用的机制，本研究拟采用免疫组织/荧光化学、western blot、免疫共沉淀等技术，检测模型GDNF作用下，大鼠脊髓背角和背根神经节内与NCAM胞内段相连的Fyn磷酸化水平，研究NCAM的活化情况。利用封闭性抗体、siRNA技术抑制NCAM的活性，检测细胞内Erk1/2 MAPK、Akt的磷酸化水平及模型动物的痛相关指标，研究该过程中，细胞内信号通路的活化情况，为在GDNF- - NCAM信号路径中寻找开发治疗神经性疼痛药物的靶点提供依据。

神经病理性痛是由于躯体感觉系统的损伤或疾病所引起的疼痛，由于常规镇痛药物对其治疗效果不理想，因此有待于开发新型有效的治疗药物。对多种细胞具有促存活作用的胶质细胞系源性神经营养因子（GDNF）可以抑制、缓解神经病理性疼痛模型大鼠的感觉异常，但GDNF镇痛作用的机制，包括参与该作用的跨膜信号受体及细胞内信号转导过程尚不清楚。介导GDNF信号转导的为一受体复合物，包括由糖基化磷脂酰肌醇（GPI）锚定在细胞膜上的GDNF家族受体α1（GFRα1）和跨膜的信号受体酪氨酸激酶RET或神经细胞黏附分子（NCAM）。GDNF可以通过NCAM，活化胞内的Fyn、FAK，促进神经细胞突起的生长，也可以经NCAM调节施旺细胞的功能。但NCAM是否参与GDNF的镇痛作用及其机制不明。本研究利用免疫组织化学、western blot和行为学分析等方法研究了NCAM在GDNF镇痛过程中的活化情况及细胞内信号路径的激活情况。行为学分析结果显示CCI术后第1天模型大鼠的机械触诱发痛阈值和热刺激爪退缩阈值开始下降，至术后第5天降至最低；在术后第14天与对照组相比，鞘内注射GDNF可以明显减轻CCI大鼠机械触诱发痛和温度过敏。Western blot检测结果显示模型大鼠鞘内注射GDNF后1h 与NCAM的胞内段相连的Fyn 及细胞外调节蛋白激酶（Erk1/2） MAPK的磷酸化水平较对照组相比均明显升高。阻断NCAM的活性，Fyn 及Erk1/2 MAPK的磷酸化水平降低，同时拮抗了GDNF减轻CCI大鼠机械触诱发痛和温度过敏作用。本项目还研究了与NCAM同属粘附分子家族的钙粘蛋白（cadherin）在CCI模型大鼠脊髓腰膨大部位脊髓背角的表达。Western blot检测结果显示CCI术后1、3、5、7、10、14天，cadherin的表达呈时间依赖性降低，其意义尚需进一步研究。本项目明确了GDNF通过NCAM改善CCI模型大鼠神经病理性疼痛的机制，即在GDNF通过NCAM镇痛过程中，Fyn及Erk1/2 MAPK信号通路均被激活，阻断NCAM不仅可以抑制它们的活化，而且可以拮抗GDNF的镇痛作用，为临床开发治疗神经病理性疼痛药物提供理论依据。