MPO/NLRP3轴介导的中性粒细胞胞外陷阱对小鼠模型中糖尿病神经性疼痛的影响

《Anesthesia & Analgesia》：Influence of MPO/NLRP3 Axis-Mediated Neutrophil Extracellular Traps on Diabetic Neuropathic Pain in a Mouse Model

糖尿病周围神经病变（DPN）的神经炎症机制及治疗策略研究。基于STZ诱导的DPN小鼠模型，蛋白质组学分析发现NETs相关蛋白MPO显著上调（P=0.002），并与NLRP3炎症小体形成蛋白互作网络（PPI=0.465）。药理学抑制PAD4酶的Cl-amidine能显著缓解疼痛 hypersensitivity（PWT提升0.22g，P=0.011；HWT延长5.1s，P=0.002），同时降低NLRP3相关蛋白及IL-1β、IL-18水平。该研究首次揭示MPO/NLRP3轴介导NETs驱动的DPN神经炎症机制，为联合NETs清除与炎症小体抑制提供新策略。

　　

摘要

背景：

糖尿病周围神经病变（DPN）是一种导致神经损伤和慢性疼痛的严重糖尿病并发症。现有治疗方法的效果有限，这反映了人们对其发病机制理解的不充分，尤其是中性粒细胞胞外陷阱（NETs）在神经炎症中的作用。

方法：

利用链脲佐菌素（STZ）诱导的DPN小鼠模型，我们进行了定量蛋白质组学分析并进行了功能验证。通过使用Cl-胺啶，成功抑制了由蛋白-精氨酸脱亚胺酶4型（PAD4）介导的NETs形成。通过STRING构建了蛋白质相互作用网络，并对关键炎症通路进行了实验验证。

结果：

蛋白质组学分析显示，DPN小鼠中的髓过氧化物酶（MPO）表达显著升高（45.0 ± 1.41 vs 28.3 ± 3.47；P = .002），富集分析表明其与NETs通路有强烈关联（富集倍数 = 5.03；P = .021）。功能检测显示，Cl-胺啶可显著减轻疼痛过敏反应，重复测量方差分析（ANOVA）证实了组别与时间之间的显著交互作用（P < .001）。事后分析显示，在第3周时，爪子缩回阈值（PWT）升高（0.450 ± 0.170 g vs 0.230 ± 0.170 g，P = .011），以及热刺激反应潜伏期（HWT）延长（16.5 ± 3.76 秒 vs 11.4 ± 3.76 秒；P = .002）。Cl-胺啶还显著降低了NETs相关蛋白和促炎细胞因子的表达。蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）分析发现MPO与NLR家族的pyrin结构域3（NLRP3）之间存在关联（文本挖掘：0.465），并有额外的共表达支持（0.042），这表明它们在炎症通路中具有共同作用。值得注意的是，Cl-胺啶治疗还显著降低了NLRP3相关蛋白以及白细胞介素（IL）-1β和IL-18的水平。

结论：

本研究首次揭示了MPO/NLRP3轴在DPN中介导NETs驱动的神经炎症。这些发现为DPN的发病机制提供了分子层面的见解，并提出将NETs清除与炎性小体抑制相结合作为潜在的治疗策略。