神经病理性疼痛治疗新突破：乳香-没药活性成分通过HMGB1/TLR4通路调控小胶质细胞极化重塑神经元周围网络

《Journal of Advanced Research》：11-keto-β-boswellic acid and Z-guggulsterone suppress HMGB1/TLR4 pathway activity and modulate microglial polarization to remodel perineuronal nets after nerve injury

本研究针对神经病理性疼痛(NP)治疗难题，发现乳香活性成分11-酮基-β-乳香酸(KBA)和没药活性成分Z-谷甾醇(Z-GS)通过抑制HMGB1/TLR4/MyD88/NF-κB信号通路，调控小胶质细胞M1/M2极化平衡，逆转神经元周围网络(PNNs)降解，显著缓解坐骨神经慢性压迫性损伤(CCI)模型小鼠的机械性痛觉超敏和热痛觉过敏，为中药配伍治疗NP提供了科学依据。

　　

每当夜深人静时，全球超过30%的慢性疼痛患者正辗转反侧，其中20-25%的疼痛属于神经病理性疼痛(Neuropathic Pain, NP)——一种由神经系统损伤引发的顽固性疼痛。传统止痛药对这种疼痛往往束手无策，患者长期承受着灼烧、针刺般的痛苦，生活质量严重下降。这种疼痛的顽固性源于其复杂的发生机制，其中脊髓背角小胶质细胞的异常激活和神经元周围网络(Perineuronal Nets, PNNs)的降解被认为是关键环节。

在中医宝库中，乳香和没药这对经典药对拥有悠久的止痛历史，最早可追溯至《症因脉治》记载的"乳香定痛散"。现代研究表明，这两种药材具有活血化瘀、通络止痛的功效，但其发挥镇痛作用的具体活性成分和作用机制一直不甚明确。正是基于这一临床需求，第四军医大学唐都医院的研究团队开展了一项深入探索，相关成果发表在《Journal of Advanced Research》上。

为了揭示乳香-没药止痛的科学内涵，研究团队首先通过转录组测序技术筛选出HMGB1/TLR4信号通路作为神经病理性疼痛治疗的关键靶点。他们采用坐骨神经慢性压迫性损伤(Chronic Constriction Injury, CCI)小鼠模型，通过鞘内注射HMGB1抑制剂BoxA和TLR4拮抗剂LRU验证了该通路的重要性。进一步地，研究人员明确了乳香中的11-酮基-β-乳香酸(11-keto-β-boswellic acid, KBA)和没药中的Z-谷甾醇(Z-Guggulsterone, Z-GS)为主要活性成分，并通过分子对接、分子动力学模拟、Western blotting、免疫荧光、qRT-PCR等多种技术手段，系统阐明了其作用机制。

RNA-seq揭示HMGB1/TLR4通路是NP治疗的关键靶点

转录组分析显示，CCI模型组与假手术组之间存在301个差异表达基因，其中HMGB1、TLR4和TRPV1的表达显著上调。分子对接结果表明KBA和Z-GS与HMGB1、TLR4具有良好的结合能力，结合能均低于-5 kcal/mol，特别是Z-GS与TLR4的结合能达-10.1 kcal/mol。分子动力学模拟显示蛋白-配体复合物在10-30 ns后RMSD值趋于稳定，证实了结合构象的稳定性。

HMGB1/TLR4通路阻断缓解NP诱导的疼痛行为

鞘内注射BoxA或LRU可显著改善CCI小鼠的机械性痛觉超敏和热痛觉过敏，降低脊髓背角中HMGB1、TLR4和疼痛相关信号因子c-Fos的表达水平，证实抑制该通路确实能缓解NP相关疼痛行为。

HMGB1/TLR4通路阻断促进NP相关小胶质细胞极化

Western blot和免疫荧光结果显示，BoxA和LRU处理显著降低了M1型小胶质细胞标志物CD86和iNOS的表达，同时提高了M2型标志物CD206和Arg-1的水平。qRT-PCR和Western blot进一步证实，这两种抑制剂能降低促炎细胞因子IL-6、IL-1β、TNF-α的表达，提升抗炎细胞因子IL-4、IL-10、TGF-β的水平。

阻断HMGB1/TLR4通路逆转神经元周围网络的降解

通过WFA凝集素染色和聚集蛋白聚糖(Aggrecan)免疫染色发现，BoxA和LRU处理能显著增加PNNs的完整性，抑制小胶质细胞活化并促进神经元标志物NeuN的表达，表明HMGB1/TLR4通路阻断可逆转神经损伤引起的PNNs降解。

KBA和Z-GS对NP小鼠机械性和热痛觉过敏的保护作用

行为学实验表明，KBA和Z-GS单独或联合使用均能显著提高CCI小鼠的爪退缩阈值(PWT)和爪退缩潜伏期(PWL)，其中联合用药效果最为显著，且能抑制c-Fos蛋白的上调。

KBA和Z-GS抑制小胶质细胞HMGB1、TLR4、MyD88、p-p65和TRPV1的活化

免疫染色和Western blot结果显示，KBA和Z-GS能降低脊髓背角小胶质细胞中HMGB1、TLR4、MyD88、p-p65和TRPV1的表达水平，联合用药效果优于单独使用。

KBA和Z-GS影响炎症因子分泌和小胶质细胞极化

qRT-PCR和Western blot分析表明，KBA和Z-GS能调节促炎和抗炎细胞因子的平衡，促进小胶质细胞向M2型极化，从而发挥抗炎和神经保护作用。

KBA和Z-GS恢复神经损伤后神经元周围网络的完整性

实验结果显示，KBA和Z-GS治疗能显著增加WFA和聚集蛋白聚糖的表达，抑制小胶质细胞活化标志物Iba-1，促进神经元标志物NeuN的表达，有效恢复PNNs的完整性。

研究结论表明，KBA和Z-GS通过抑制HMGB1/TLR4/MyD88/NF-κB信号通路，调控小胶质细胞M1/M2极化平衡，逆转神经损伤诱导的PNNs降解，从而发挥治疗神经病理性疼痛的作用。该研究不仅阐明了乳香-没药配伍治疗疼痛的科学内涵，还为开发针对PNNs重塑的神经病理性疼痛治疗新策略提供了重要理论依据。

值得注意的是，这项研究也存在一些局限性，如神经胶质细胞与神经元之间的复杂相互作用需要更深入的探讨，KBA和Z-GS的协同效应需要正式的定量评估，以及化合物的药代动力学特征尚待明确。未来的研究将聚焦于细胞特异性条件敲除模型的应用、药代动力学参数的测定以及临床转化价值的验证，为中药现代化研究提供新的思路和方法。