β-arrestin2介导μ受体内吞失活-复敏循环调控急性痛慢性化的机制研究

批准号:
81870867
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
解柔刚
依托单位:
学科分类:
H0903.感觉障碍、疼痛与镇痛
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
钟海星、杨奇、王枫、张昊鹏、王秀超、王菲、褚文广、郭保霖、郭娟
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中文摘要
慢性疼痛严重影响了患者的生活质量,然而急性痛慢性化的机制并不十分清楚,急性痛自然转归过程的失败可能是导致疼痛慢性化的原因。申请者发现,β-arrestin2(Arrb2)缺陷可以通过增强NMDAR活性显著延长DAMGO在脊髓早期的镇痛作用及远期的致痛敏作用时程。预实验发现Arrb2-/-小鼠的急性痛敏较正常组显著增强,抑制Arrb2-/-动物背角神经元ERK可降低增强的NMDA电流,同时发现疼痛慢性化过程Arrb2表达下调,提示Arrb2在疼痛慢性化中的作用,但具体机制不清楚。申请者拟应用电生理学、形态学、光遗传学、钙成像、分子生物学等方法,研究β-arrestin2通过调控μ受体失活-复敏环路调控疼痛慢性化过程,深入探讨病理状态下μ受体偏向性改变,通过介导AC-cAMP-ERK活化,激活NMDAR调控疼痛慢性化的具体过程,进一步揭示疼痛慢性化作用机制,为慢性痛的预防和治疗提供依据。
英文摘要
Chronic pain is a serious threat to patients' quality of life and mental and physical health. However, the mechanism of how acute pain transform to chronic pain is still not clear. Intrathecal injection of the mu-opioid receptor agonist DAMGO produces paradoxical behavioural responses: early-phase analgesia and late-phase mechanical allodynia which requires NMDAR; both phases are prolonged in Arrb2 knockout (KO) mice. The preliminary experiment also showed that the acute pain sensitivity of Arrb2-/- mice was significantly increased vs the normal group, and the enhanced NMDAR-induced current in Arrb2-/- mice was reduced when was blocked by ERK inhibitor U0126 in superficial neurons. Applicants intend to use electrophysiology, immunohistochemistry, optogenetics, calcium imaging, molecular biology and other methods to study β-arrestin2 regulates chronic pain by regulating the role of μ receptor desensitization- resensitization cycle, to further explore the pathological changes of μ receptor bias effect, mediated activation of AC-cAMP-ERK, and then active NMDAR and promote acute pain turns into chronic pain, which may reveal the related mechanism of chronic pain, and provide the theoretical basis for the prevention and treatment of chronic pain.
慢性疼痛严重影响了患者的生活质量,然而急性痛慢性化的机制并不十分清楚,急性痛自然转归过程的失败可能是导致疼痛慢性化的原因。申请者发现,β-arrestin2(Arrb2)缺陷可以通过增强NMDAR活性显著延长DAMGO在脊髓早期的镇痛作用及远期的致痛敏作用时程。预实验发现Arrb2KO小鼠的急性痛敏较正常组显著增强,抑制Arrb2KO动物背角神经元ERK可降低增强的NMDA电流,同时发现疼痛慢性化过程Arrb2表达下调,提示Arrb2在疼痛慢性化中的作用,深入研究发现急性痛和慢性痛不同模型下脊髓背角Arrb2蛋白表达有显著差异。Arrb2在急性疼痛向慢性疼痛的转化过程中发挥调节作用。急性痛状态下,Arrb2表达无显著变化,激活脊髓背角μ受体可缓解疼痛。在慢性痛状态下,脊髓背角Arrb2蛋白表达下降,激活μ受体未产生显著的镇痛作用,而敲除Arrb2后,则显著提高了DAMGO的短期及长期镇痛作用。敲除Arrb2在急性痛的早期作用不明显,在后期则可以诱发类似吗啡耐受样的痛敏反应。而在慢性痛的早期以及后期,可以显著提高μ受体的镇痛作用。进一步探讨了CCL2作用于脊髓背角浅层神经元CCR2受体的具体下游机制。首先,CCL2-CCR2对NMDA受体诱发电流的促进作用依赖于细胞内ERK;其次,损伤后脊髓背角神经元中CCR2的上调进一步增加了CCL2的作用并导致中枢敏感化;第三,CCL2通过GluN2B的激活增强了NMDA电流;最后,ERK激活是CCL2-CCR2诱导脊髓LTP的必要条件。进一步证明CCL2可以直接作用于脊髓背角感觉神经元突触前终末的CCR2受体,导致突触前谷氨酸的释放增加,参与中枢敏化的形成。深入揭示疼痛慢性化作用机制,为慢性痛的预防和治疗提供依据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Spinal CCL2 Promotes Pain Sensitization by Rapid Enhancement of NMDA-Induced Currents Through the ERK-GluN2B Pathway in Mouse Lamina II Neurons.
脊髓 CCL2 通过快速增强小鼠 Lamina II 神经元中的 ERK-GluN2B 途径的 NMDA 诱导电流来促进疼痛敏化
DOI:10.1007/s12264-020-00557-9
发表时间:2020-11
期刊:Neuroscience bulletin
影响因子:5.6
作者:Zhang H;Ma SB;Gao YJ;Xing JL;Xian H;Li ZZ;Shen SN;Wu SX;Luo C;Xie RG
通讯作者:Xie RG
TRPC1/4/5 channels contribute to morphine-induced analgesic tolerance and hyperalgesia by enhancing spinal synaptic potentiation and structural plasticity
TRPC1/4/5通道通过增强脊髓突触增强和结构可塑性来促进吗啡诱导的镇痛耐受和痛觉过敏
DOI:10.1096/fj.202000154rr
发表时间:2020-05-02
期刊:FASEB JOURNAL
影响因子:4.8
作者:Chu, Wen-Guang;Wang, Fu-Dong;Luo, Ceng
通讯作者:Luo, Ceng
Single-Cell Analysis for Glycogen Localization and Metabolism in Cultured Astrocytes
培养星形胶质细胞中糖原定位和代谢的单细胞分析
DOI:10.1007/s10571-019-00775-4
发表时间:2019-12
期刊:Cellular and Molecular Neurobiology
影响因子:4
作者:Yuanyuan Zhu;Ze Fan;Rui Wang;Rougang Xie;Haiyun Guo;Ming Zhang;Baolin Guo;Tangna Sun;Haifeng Zhang;Lixia Zhuo;Yan Li;Shengxi Wu
通讯作者:Shengxi Wu
DOI:--
发表时间:2022
期刊:空军军医大学学报
影响因子:--
作者:李腊梅;杨晶;刘苑莹;史云欣;胡文超;解柔刚;姜鸣
通讯作者:姜鸣
DOI:10.1097/j.pain.0000000000002013
发表时间:2020-08
期刊:Pain
影响因子:7.4
作者:Fei Wang;Sui-bin Ma;Zhijun Tian;Yanmang Cui;X. Cong;Wen-Bin Wu;Fu-Dong Wang;Zhen-Zhen Li-Zhen;Wen-juan Han;Tao-Zhi Wang;Zhi-Chuan Sun;Fan-Liang Zhang;Rou-gang Xie;Sheng-Xi Wu;C. Luo
通讯作者:Fei Wang;Sui-bin Ma;Zhijun Tian;Yanmang Cui;X. Cong;Wen-Bin Wu;Fu-Dong Wang;Zhen-Zhen Li-Zhen;Wen-juan Han;Tao-Zhi Wang;Zhi-Chuan Sun;Fan-Liang Zhang;Rou-gang Xie;Sheng-Xi Wu;C. Luo
慢性痛中枢敏化新机制——Glycine激活脊髓背角GluN1/GluN3ARs介导痛信息去抑制作用
- 批准号:82371225
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:解柔刚
- 依托单位:
激活PV神经元电耦联网络——脊髓电刺激治疗慢性痛的脊髓背角神经环路新机制研究
- 批准号:82171212
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2021
- 负责人:解柔刚
- 依托单位:
慢性痛中脊髓背角神经元的STDP编码特征的研究
- 批准号:31400949
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:解柔刚
- 依托单位:
国内基金
海外基金
