电针通过脊髓背角神经元IGF1R/GRK2通路抑制小胶质细胞活化预防顺铂诱导外周神经病变的机制研究

《Chinese Medicine》：Spinal dorsal horn IGF1 mediates the preventive effect of electroacupuncture on cisplatin-induced peripheral neuropathy via neuronal IGF1R in mice

本研究针对化疗诱发外周神经病变(CIPN)临床缺乏有效预防手段的难题，探讨了电针(EA)通过调控脊髓背角胰岛素样生长因子1(IGF1)及其受体(IGF1R)通路对顺铂所致神经毒性的保护机制。研究发现电针可显著上调脊髓IGF1表达，通过神经元IGF1R激活增强G蛋白偶联受体激酶2(GRK2)表达，进而抑制小胶质细胞活化和神经炎症，最终缓解机械性痛觉超敏和感觉功能障碍。该研究为针灸防治CIPN提供了新的分子靶点。

　　

化疗是恶性肿瘤治疗的重要手段，然而其引发的外周神经病变(CIPN)却成为困扰临床的棘手难题。患者常表现为手套-袜套样分布的感觉异常，如持续性疼痛、麻木感以及远端肢体表皮神经纤维丢失，这些症状甚至可能在化疗结束后长期存在或不可逆转。令人遗憾的是，目前临床上几乎没有任何药物能够持续有效地预防CIPN的发生。美国临床肿瘤学会(ASCO)指南仅中度推荐度洛西汀用于治疗疼痛性CIPN，但这类药物主要提供镇痛效果，无法逆转疾病进程。

在这一背景下，针灸作为中医重要治疗手段，在临床和动物研究中均显示出缓解CIPN症状的潜力。先前研究表明，电针足三里(ST36)和昆仑(BL60)穴能够预防顺铂诱导的机械性痛觉超敏和感觉功能障碍，并且这一保护作用与脊髓背角神经元G蛋白偶联受体激酶2(GRK2)的上调密切相关。值得注意的是，胰岛素样生长因子1(IGF1)作为神经系统中的重要因子，能够在外周神经元中诱导GRK2表达。有趣的是，奥沙利铂处理的小鼠脊髓中IGF1水平会下降，这提示我们：脊髓IGF1/IGF1R信号通路是否参与电针预防CIPN的过程？

为了回答这一问题，傅婕如等研究人员在《Chinese Medicine》杂志上发表了一项创新性研究，系统探讨了脊髓背角IGF1是否通过神经元IGF1R介导电针对顺铂诱导外周神经病变的预防作用。

研究人员采用的主要技术方法包括：通过腹腔注射顺铂建立CIPN小鼠模型；使用腺相关病毒(AAV)介导的基因敲降技术特异性下调脊髓背角神经元IGF1R表达；运用电针干预足三里和昆仑穴；通过von Frey纤维丝检测机械性痛觉阈值，粘附纸片试验评估感觉功能；采用蛋白质印迹法(Western blot)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析蛋白和基因表达水平；利用免疫荧光染色观察细胞定位和活化状态。

顺铂处理降低脊髓背角神经元p-IGF1R

研究首先证实重复顺铂处理可诱导小鼠出现机械性痛觉超敏和感觉缺陷，表现为von Frey试验中爪撤回阈值降低，粘附纸片移除试验中反应时间延长。Western blot分析显示顺铂处理显著降低了脊髓背角磷酸化IGF1R(p-IGF1R)蛋白水平，而对总IGF1R蛋白无影响。免疫荧光染色进一步揭示p-IGF1R主要定位于脊髓神经元(约82%)，仅有少量分布于小胶质细胞(约12%)和星形胶质细胞(约4%)。顺铂处理显著减少了脊髓背角NeuN+p-IGF1R+神经元的比例。

电针增加顺铂处理小鼠脊髓背角Igf1 mRNA和p-IGF1R蛋白

预防性电针处理(在首次顺铂注射前一天开始，直至实验结束)显著改善了顺铂诱导的机械性痛觉超敏和感觉缺陷。分子水平上，电针显著上调了顺铂处理小鼠脊髓中Igf1 mRNA水平，并增加了p-IGF1R蛋白表达，而对总IGF1R蛋白无影响。这些结果表明电针可能通过增强脊髓IGF1/p-IGF1R信号通路发挥对CIPN的预防作用。

脊髓神经元IGF1R参与电针预防顺铂诱导的机械性痛觉超敏和感觉缺陷

为评估神经元IGF1R在电针预防效应中的作用，研究人员设计了他莫昔芬诱导系统，通过椎管内注射两种AAV载体：AAV2/8-DIO-shIGF1R-eGFP(AAV-shIGF1R)递送IGF1R靶向shRNA，以及AAV2/8-hSyn-Cre-ERT2在神经元特异性启动子下实现脊髓神经元IGF1R敲降。免疫荧光证实AAV-shIGF1R(绿色)定位于脊髓背角NeuN+神经元(红色)中，Western blot分析显示AAV-shIGF1R处理后脊髓背角IGF1R水平降低。重要的是，脊髓神经元IGF1R下调并不影响小鼠在开放场地和旋转棒测试中的运动表现。

在脊髓神经元IGF1R下调的小鼠中，电针对顺铂诱导的机械性痛觉超敏和感觉缺陷的改善作用被显著抑制，表现为von Frey试验中爪撤回阈值降低，粘附纸片移除试验中反应时间延长。这些结果证明脊髓神经元IGF1R是电针保护效应的重要介质。

脊髓神经元IGF1R参与电针预防顺铂诱导的小胶质细胞活化和神经炎症

先前研究表明电针处理能够抑制顺铂诱导的脊髓背角小胶质细胞活化和神经炎症。本研究中，免疫荧光分析显示与顺铂+eGFP+EA组相比，顺铂+shIGF1R+EA组小鼠脊髓Iba1+信号强度显著升高。qRT-PCR进一步表明顺铂+shIGF1R+EA组小鼠脊髓背角中M1型小胶质细胞标志物Cd16、促炎细胞因子Il-1β和Il-6的mRNA水平上调，Tnf-α呈升高趋势，而inos、Il-4、Il-10或M2型小胶质细胞标志物Cd206无显著变化。这些结果提示脊髓神经元IGF1R下调削弱了电针对顺铂诱导的小胶质细胞活化和神经炎症的抑制作用。

电针通过神经元IGF1R调控脊髓GRK2表达

电针已被证明可上调顺铂处理小鼠脊髓GRK2水平，而脊髓背角神经元GRK2是介导电针保护作用的关键因子。本研究显示，神经元IGF1R下调降低了顺铂+EA处理小鼠脊髓背角GRK2水平。这些数据表明脊髓IGF1通过神经元IGF1R调控GRK2表达，这很可能是电针预防顺铂诱导CIPN的作用机制。

研究结论与意义

本研究系统阐明了电针预防顺铂诱导外周神经病变的新机制：电针通过上调脊髓IGF1表达，激活神经元IGF1R信号通路，进而增强GRK2表达，最终抑制小胶质细胞活化和神经炎症，缓解CIPN症状。这一发现不仅深化了对针灸镇痛机制的理解，也为临床防治CIPN提供了新的分子靶点。

该研究的创新性在于首次揭示了脊髓背角IGF1/IGF1R/GRK2信号轴在电针预防CIPN中的核心作用，并通过基因敲降技术证实了神经元IGF1R在这一过程中的必要性。此外，研究还明确了电针通过调节神经免疫对话(神经元-小胶质细胞相互作用)发挥治疗效应的具体机制。

从临床转化角度，该研究为针灸防治CIPN提供了科学依据，提示增强脊髓IGF1/IGF1R信号通路可能成为预防CIPN的新策略。对于接受化疗的肿瘤患者，电针干预可能作为一种有效的辅助治疗手段，改善生活质量，保障化疗方案的顺利完成。

未来研究可进一步探讨电针如何上调脊髓IGF1表达，以及IGF1/IGF1R信号下游的具体分子事件。此外，评估电针在不同类型化疗药物所致神经毒性中的预防效果，以及优化电针参数以获得最佳治疗效果，也是值得深入探索的方向。