痛感受器NMDA自身受体的致痛敏作用及其作用机制

近年来，慢性痛的机制研究取得了长足的进展，大量的受体、通道、激酶系统在慢性痛中的作用逐渐被揭示。然而，临床上针对这些靶点的药物不仅镇痛效果不令人满意，而且还产生严重的中枢毒副作用。大量的实验证据表明在损伤或炎症状态下，位于外周的痛感受器呈现超兴奋状态，成为产生慢性痛信号的“起搏点”和“源头”。因此，深入研究痛感受器上参与介导慢性痛信号产生的关键分子，有的放矢地调变该分子的功能，既可以从源头上消除慢性痛信号的产生和传入，又可以阻止中枢敏化的进一步形成，达到低毒高效的镇痛效果。.NMDA受体是一种电压门控的离子型谷氨酸受体，广泛地分布于中枢神经系统， 其在慢性痛的重要作用已经不言而喻。然而，临床上NMDA受体作为镇痛药的应用却因严重的中枢毒副作用而大大受限。令人欣慰的是，研究发现外周的痛感受器上大量地表达有 NMDA 自受体。那么，机体为何要在痛感受器上配备有如此大量的 NMDA自受体呢？它的存在具有怎样的生理学和病理学意义？这一直是个悬而未决的问题。为了回答上述问题，本项目首先成功构建了痛感受器NR1基因条件性敲除小鼠（SNS-NR1-/-小鼠）。免疫荧光实验显示NR1fl/fl小鼠中NR1与伤害性DRG神经元特异性标记物CGRP和IB4大量共存，而在SNS-NR1-/-小鼠中CGRP和IB4阳性DRG神经元中已不再表达NR1。而上位中枢神经元中NR1表达在两种基因型之间无差异。进一步功能学研究显示灌流NMDA在NR1fl/fl小鼠伤害性DRG神经元上可诱致一显著的内向电流，其在SNS-NR1-/-小鼠中被完全阻断。动物痛行为分析显示正常的生理性痛和Capsaicin诱发的急性痛不受痛感受器NR1亚单位的影响，而Formalin诱发的第二相自发痛和CFA诱致的慢性炎性痛中，SNS-NR1-/-小鼠表现的疼痛行为显著弱于NR1fl/fl小鼠。进一步的机制分析显示CFA致炎状态下，NR1fl/fl小鼠伤害性DRG神经元的兴奋性显著增强，而这一增强作用在SNS-NR1-/-小鼠中被显著阻断。同时，在CFA致炎的脊髓薄片上灌流NMDA发现其可以显著增强刺激后根诱发的eEPSC，而在SNS-NR1-/-小鼠上未见明显效果。上述这些结果提示在炎症病理状态下痛感受器NMDA自受体/NR1亚单位可能通过增强痛感受器的兴奋性，进一步敏化脊髓背角初级传入突触传递效能，从而发挥致痛敏作用。