CYP26A1在神经病理性疼痛中的作用及调节机制研究

Neuropathic pain is difficult to be treated in clinic. The current drug therapies offer very limited pain relief. Studies have showed the members of cytochrome P450 proteins (CYP450s) metabolize multiple narcotic drugs. By using gene array, we found CYP26A1 mRNA increased dramatically in the L5 spinal cord after spinal nerve ligation-induced neuropathic pain. CYP26A1 metabolize retinoic acid (RA) specifically. there is little research for the mechanism of regulating neuropathic pain involving CYP450s. In this project, we will investigate the role and the regulation mechanisms of CYP26A1 and RA in neuropathic pain by using behavioral, morphological, molecularbiological and HPLC approaches: 1) The mRNA and protein expression and distribution of CYP26A1 in the spinal cord in neuropathic pain; 2)The effect of CYP26A1 on neuropathic pain; 3)The content of metabolic substrate RA of CYP26A1 in the spinal cord and the role of RA in neuropathic pain; 4) The epigenetic mechanisms of CYP26A1 expression. This project will reveal a novel mechanism of regulating the neuropathic pain via metabolizing the substrate by the member of CYP450s and provide new strategy for the development of novel analgesics.

神经病理性疼痛（Neuropathic Pain, NP）是临床镇痛的难点，目前药物治疗效果不佳。研究显示细胞色素P450（CYP450）超家族成员参与多种麻醉药物代谢。我们用基因芯片检测出小鼠脊神经结扎诱导的NP模型脊髓中CYP450超家族成员CYP26A1表达显著增加。CYP26A1特异性分解代谢视黄酸（RA），CYP450成员在调节NP中的作用研究鲜有报道。本项目拟采用行为学、形态学、分子生物学、HPLC等方法，研究CYP26A1代谢RA在NP模型中的作用和调节机制：1）NP模型中脊髓CYP26A1在基因水平和蛋白水平表达的时空分布；2）CYP26A1在NP模型中的作用；3）CYP26A1的代谢底物RA在NP模型中的含量变化和作用；4）调控CYP26A1表达的表观遗传学机制。本项目将揭示CYP450超家族成员代谢其底物参与调节神经病理性疼痛的新机制，为开发新的镇痛药提供思路。

神经病理性疼痛（Neuropathic Pain, NP）在临床上缺乏有效镇痛药，有待发现新的治疗靶点。本项目研究的CYP26A1是细胞色素P450 （cytochrome P450，CYP450）超家族，CYP26家族，CYP26A亚家族成员，是特异性代谢视黄酸（RA）的氧化酶，其在神经病性疼痛中的作用未见研究报道。我们通过转录组测序检测出小鼠脊神经结扎（SNL）诱导的神经病理性疼痛模型脊髓中CYP26A1表达增加，进一步检测脊髓CYP26A1在基因水平和蛋白水平表达的时空分布，结果显示，CYP26A1 mRNA在SNL后第3天无变化，在SNL后第7天显著增加，并且持续升高到模型后第14天，CYP26A1可能在神经病理性疼痛维持阶段起作用。CYP26A1蛋白水平在SNL7天也明显增加。免疫荧光和原位杂交结果显示，脊髓CYP26A1主要表达于神经元和星形胶质细胞中。神经病理性疼痛模型7天，脊髓CYP26A1表达增加，相应的利用高效液相色谱法检测到脊髓视黄酸（RA）含量明显降低。通过药理学、行为学方法检测CYP26A1在神经病理性疼痛中的作用，结果显示，CYP26A1 siRNA 抑制CYP26A1 表达能够缓解SNL诱导的机械性触诱发痛。Talarozole（他拉罗唑）抑制CYP26A1代谢RA能够缓解SNL诱导的机械性触诱发痛。机制上，Talarozole（他拉罗唑）抑制CYP26A1代谢视黄酸（RA）能够减轻 SNL 诱导的脊髓小胶质细胞激活和p38 MAPK 激活，体外细胞实验也表明CYP26A1代谢底物视黄酸（RA）能够抑制LPS诱导的小胶质细胞中p38 MAPK 激活。本研究表明CYP26A1代谢其底物视黄酸在神经病理性疼痛中发挥重要作用，代谢抑制剂Talarozole（他拉罗唑）缓解神经病理性疼痛的效果在制备神经病理性疼痛治疗药物领域具有潜在的开发价值。