交感与感觉神经区域串扰调控颞下颌关节骨关节炎疼痛机制新发现

【字体: 时间:2025年01月23日 来源:International Journal of Oral Science 10.8

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  颞下颌关节骨关节炎(TMJ-OA)常伴疼痛,机制不明。研究人员通过建立模型,探究交感与感觉神经区域串扰对 TMJ-OA 疼痛的影响。结果发现交感神经可通过释放去甲肾上腺素(NE)调节感觉神经,加剧疼痛。为治疗 TMJ-OA 疼痛提供新靶点。

  在口腔健康领域,颞下颌关节骨关节炎(TMJ-OA)是一种常见疾病,它常常伴随着疼痛症状,严重影响患者的身心健康。想象一下,患者在日常的咀嚼、说话过程中,都要忍受着关节处传来的疼痛,这不仅降低了生活质量,还可能引发心理问题。目前,虽然知道异常神经支配与关节疼痛有关,但具体的疼痛介导机制却并不清楚,缺乏有效的治疗手段。在这样的背景下,第四军医大学的研究人员决心深入探究 TMJ-OA 疼痛的潜在机制,希望能为缓解患者的痛苦找到新的方向。
研究人员开展了一系列研究,他们建立了异常关节负荷模型来诱导 TMJ-OA 疼痛。经过一系列实验,研究人员发现,在 TMJ-OA 的发展过程中,软骨下骨交感神经的神经支配增加先于感觉神经,且这两种神经在空间上紧密相关。激活交感神经信号会促进小鼠的骨关节炎疼痛,而阻断这些信号则能有效缓解疼痛。体外实验也证实,交感神经元释放的去甲肾上腺素(NE)能促进感觉神经元的激活和轴突生长。此外,研究还发现,软骨下骨区域的交感神经通过释放 NE,与其他疼痛调节因子协同调节局部感觉神经的生长和激活 。

该研究成果发表在《International Journal of Oral Science》上,为理解 TMJ-OA 疼痛的发病机制提供了新的视角,也为治疗 TMJ-OA 疼痛提供了潜在的靶点,意义重大。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,构建了多种动物模型,包括单侧前牙反合(UAC)诱导的 TMJ-OA 模型、慢性固定应激(CIS)模型、化学交感神经切除术(使用 6 - 羟基多巴胺,即 6-OHDA)模型以及颈上神经节切除术(SCG)模型 。其次,采用免疫荧光染色技术,观察神经分布和相关蛋白表达。还利用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测相关物质含量,运用电生理检测手段记录大脑皮质电生理活动。

下面来看具体的研究结果:

  • TMJ-OA 小鼠区域交感神经分布和疼痛水平的变化:通过 UAC 方法诱导小鼠 TMJ-OA,组织学分析显示,UAC 组小鼠出现明显的骨关节炎特征,如软骨厚度减少、微骨折和裂隙增加等,OARSI 评分显著升高。行为学测试表明,UAC 组小鼠疼痛阈值降低,出现抑郁样行为。脑电图(EEG)和免疫荧光染色结果显示,UAC 组小鼠疼痛调节中心的神经活动增强,同时软骨下骨中 netrin-1 和 PGE2含量增加,交感神经末梢显著增多。
  • 交感神经对 TMJ-OA 疼痛的影响:建立 CIS 模型激活交感神经,运用 SCG 和腹腔注射 6-OHDA 下调交感神经信号。结果显示,激活交感神经会降低小鼠疼痛阈值,加重抑郁样行为,增强神经活动,增加疼痛相关物质水平;抑制交感神经则产生相反效果,表明交感神经系统对骨关节炎疼痛有调节作用。
  • TMJ-OA 中交感神经和感觉神经的时空关系:免疫荧光染色和病毒顺行追踪技术发现,在 TMJ-OA 发展过程中,交感神经在软骨下骨的浸润早于感觉神经,且二者紧密交织,随着疾病进展,它们都向骨软骨界面延伸。疼痛相关行为在 UAC 诱导后 3 天出现并逐渐加重,与交感神经免疫荧光信号增加的时间点一致。
  • 区域交感神经对 TMJ-OA 中感觉神经的影响:免疫荧光染色表明,交感神经激活时,感觉神经伴随其增加;交感神经阻断时,感觉神经减少。体外共培养实验显示,交感神经元能促进感觉神经元轴突生长和相关物质表达。
  • 交感神经调节感觉神经的方式:ELISA 检测发现 UAC 组软骨下骨 NE 水平显著增加,NPY 无明显差异。体外实验表明,抑制 NE 分泌或阻断其与感觉神经元 β 受体结合,能抑制感觉神经元轴突生长。直接用 NE 处理感觉神经元,可促进其轴突生长和激活,且 NE 与 netrin-1 或 PGE2协同作用,增强对感觉神经元的影响。
  • 去甲肾上腺素对 TMJ-OA 疼痛的影响:关节腔内注射 NE 和胍乙啶(GUA,阻断 NE 释放)实验表明,增加 NE 会加剧疼痛,阻断 NE 则缓解疼痛,进一步证明交感神经通过释放 NE 调节 TMJ-OA 疼痛。

研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了交感神经在 TMJ-OA 疼痛调节中的作用,交感神经通过释放 NE 促进软骨下骨感觉神经末梢生长,激活感觉神经元,并与 netrin-1 和 PGE2协同加剧疼痛。这一发现为理解骨关节炎疼痛机制提供了重要依据,也为治疗 TMJ-OA 疼痛开辟了新途径,未来可进一步深入研究相关分子机制,探索更精准的治疗方法。

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