脊髓小胶质细胞CB2受体通过调控STAT1信号通路抑制慢性瘙痒的神经免疫机制研究

【字体: 时间:2025年04月13日 来源:Cell Reports 7.5

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  这篇突破性研究揭示了脊髓小胶质细胞中大麻素受体CB2R在慢性瘙痒中的关键作用。通过单细胞测序和分子机制研究,发现CB2R激活可诱导SOCS3表达,抑制p38/STAT1磷酸化,进而调控GRP/GRPR神经元突触传递。该研究为慢性瘙痒治疗提供了新的靶点,阐明了神经-免疫互作在慢性瘙痒中的重要作用。

  

脊髓小胶质细胞CB2受体调控慢性瘙痒的神经免疫机制

研究背景
慢性瘙痒是严重影响生活质量的临床常见症状,其发病机制尚未完全阐明。近年研究发现,外周免疫细胞和神经元相互作用在瘙痒发生中起重要作用,但中枢神经系统特别是脊髓水平的作用机制仍需深入探索。内源性大麻素系统在调节神经炎症和神经元兴奋性中发挥关键作用,其中大麻素受体2型(CB2R)主要在免疫细胞和小胶质细胞中表达,但其在慢性瘙痒中的作用尚不清楚。

主要发现

  1. CB2R激活显著缓解慢性瘙痒
    研究发现,脊髓内注射CB2R选择性激动剂AM1241或GW405833可显著减轻1-氟-2,4-二硝基苯(DNFB)诱导的过敏性接触性皮炎和咪喹莫特(IMQ)诱导的银屑病样皮炎模型小鼠的瘙痒行为。值得注意的是,这种抗瘙痒作用具有特异性,对组胺、氯喹或化合物48/80诱导的急性瘙痒无效。

  2. CB2R主要表达于脊髓小胶质细胞
    通过RNA原位杂交和免疫荧光染色证实,脊髓中CB2R主要表达于小胶质细胞,且在慢性瘙痒模型中表达显著上调。原代培养的小胶质细胞实验进一步验证了这一发现。

  3. 小胶质细胞活化促进慢性瘙痒
    研究发现DNFB模型小鼠脊髓小胶质细胞出现明显活化,表现为数量增加、胞体增大、突起缩短和复杂性降低。通过多种方法调控小胶质细胞活性:

  • 使用Tmem119;iDTR小鼠特异性清除小胶质细胞
  • 在Tmem119;hM4Di小鼠中化学遗传学抑制小胶质细胞
  • 药理学抑制小胶质细胞活性(米诺环素)
    这些干预均能显著减轻慢性瘙痒。相反,化学遗传学激活小胶质细胞则加重瘙痒行为。
  1. 单细胞测序揭示小胶质细胞异质性
    通过单细胞RNA测序分析,研究人员鉴定出6个小胶质细胞亚群:
  • Mg_Tmem119:稳态小胶质细胞
  • Mg_Stat1:促炎性小胶质细胞,高表达干扰素相关基因
  • Mg_Socs3:抗炎性小胶质细胞,高表达SOCS3
    研究发现DNFB刺激后Mg_Stat1比例增加,而AM1241处理后Mg_Socs3比例显著升高。轨迹分析显示CB2R激活促使小胶质细胞从促炎状态向抗炎状态转化。
  1. CB2R-SOCS3-STAT1信号轴的作用机制
    分子机制研究表明:
  • CB2R激活上调SOCS3表达
  • SOCS3抑制JAK1和STAT1磷酸化
  • p38磷酸化参与STAT1 Ser727位点的磷酸化
  • STAT1抑制剂氟达拉滨可减轻瘙痒
    在BV2小胶质细胞系中,IFN-γ刺激可增加p-STAT1表达,而AM1241预处理可逆转这一效应。
  1. 小胶质细胞-神经元相互作用
    电生理研究发现:
  • DNFB模型小鼠脊髓GRP+和GRPR+神经元兴奋性和突触传递增强
  • AM1241处理可抑制这种异常兴奋
  • 小胶质细胞来源的IL-1β可能参与神经元活化
  • IL-1受体拮抗剂可减轻瘙痒行为

研究意义
该研究首次系统阐明了脊髓小胶质细胞CB2R在慢性瘙痒中的关键作用,揭示了CB2R-SOCS3-STAT1这一新的信号通路,为慢性瘙痒的治疗提供了潜在新靶点。研究还深入解析了小胶质细胞异质性及其与神经元的相互作用机制,为理解神经免疫调控在慢性瘙痒中的作用提供了重要理论基础。

与慢性疼痛的差异
值得注意的是,研究

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