髓系特异性TTP通过抑制促炎反应缓解术后切口疼痛的机制研究

《Inflammation Research》：Myeloid-specific tristetraprolin mitigates postsurgical incisional pain by suppressing proinflammatory responses

本研究针对术后疼痛管理面临的药物依赖与疗效不足难题，聚焦RNA结合蛋白TTP在髓系细胞中的调控作用。通过构建髓系特异性TTP敲除（KO）与敲入（KI）小鼠模型，结合足底切口手术模拟临床术后疼痛，发现TTP缺失会加剧机械性痛觉超敏，并促进皮肤、背根神经节（DRG）和腰椎脊髓（L-SC）中IL-1β、TNF-α、COX-2等促炎介质表达；反之，TTP过表达可显著缓解疼痛行为并抑制炎症反应。该研究首次揭示TTP通过AU富集元件（ARE）介导的转录后调控机制影响疼痛进程，为靶向RNA稳定性开发非阿片类镇痛策略提供新方向。

　　

每年全球有超过2亿患者经历外科手术，其中80%以上术后遭受中重度疼痛，部分患者甚至发展为慢性疼痛，长期依赖阿片类药物并伴随功能障碍。目前镇痛疗法存在成瘾风险与疗效局限，亟需探索新的疼痛调控靶点。术后疼痛的核心驱动因素是组织损伤后巨噬细胞和小胶质细胞释放的IL-1β、IL-6、TNF-α、COX-2（前列腺素E2合成酶）等促炎介质，这些分子通过激活外周伤害性感受器并诱发中枢敏化，加剧疼痛感知。值得注意的是，此类介质的mRNA的3'非翻译区（3'UTR）均含AU富集元件（ARE），其稳定性与翻译效率受ARE结合蛋白（AUBP）动态调控。其中，Tristetraprolin（TTP）作为关键负向调控因子，可促进促炎mRNA降解并抑制翻译，但其在术后疼痛中的作用尚未明确。

为解析TTP的疼痛调控机制，研究团队利用髓系特异性TTP敲除（TTP KO）与3'UTR区ARE缺失的TTP敲入（TTP KI）小鼠模型，通过足底切口手术模拟临床术后疼痛。主要技术包括：① 体外培养骨髓来源巨噬细胞（BMDM）、原代小胶质细胞和成纤维细胞，经脂多糖（LPS）刺激后通过蛋白质印迹（Western blot）和qPCR验证TTP功能；② 小鼠足底切口术后连续11天评估机械性痛觉超敏（von Frey纤维丝）与热敏感性（辐射热试验）；③ 流式细胞术与免疫组化分析皮肤、DRG和L-SC中巨噬细胞（IBA1⁺）、单核细胞（Ly6C^high）等免疫细胞浸润；④ ELISA与qPCR定量组织及血浆中IL-1β、TNF-α、COX-2等15种炎症介质；⑤ 组织学检测伤口愈合与水肿程度。

髓系特异性TTP缺失加剧术后机械性痛觉超敏

LPS刺激后，TTP KO小鼠的BMDM与原代小胶质细胞中TTP蛋白近乎缺失，但成纤维细胞表达未受影响。足底切口术后，TTP KO小鼠机械性痛阈显著降低（p<0.0001），且疼痛持续至术后11天，而热敏反应无变化。CFA炎症性疼痛模型中也观察到类似痛觉超敏加剧现象。

TTP缺陷促进切口部位巨噬细胞浸润与炎症因子释放

术后24小时，TTP KO小鼠切口真皮-表皮连接处IBA1⁺巨噬细胞数量增加8倍，表皮层增厚1.5倍。流式细胞术显示CD45^highCD11b⁺髓系细胞与巨噬细胞浸润分别增加14.5%与20%，单核细胞向巨噬细胞分化加速。

qPCR与ELISA证实TTP KO小鼠切口局部IL-1β、IL-6、TNF-α、CCL2等12种炎症介质mRNA与蛋白水平显著升高，其中IL-1β与COX-2持续高表达至术后7天，伴随伤口愈合延迟与水肿加重。

TTP缺失引发DRG与脊髓中枢炎症级联反应

DRG免疫组化显示TTP KO小鼠IBA1⁺细胞数量增加2.1倍，IL-1β、CCL2等介质mRNA水平升高；L-SC中IL-1β、TNF-α、COX-2蛋白表达分别上调1.7倍、1.7倍与3.7倍，提示外周炎症向中枢扩散。

TTP过表达逆转疼痛与炎症反应

TTP KI小鼠术后机械性痛觉超敏显著减轻，血浆与局部组织中IL-1β（下降74%）、COX-2（下降5倍）等介质表达受抑，证实增强TTP功能可有效阻断疼痛通路。

本研究阐明髓系细胞TTP通过ARE介导的转录后调控网络抑制IL-1β、TNF-α等促炎介质表达，进而缓解术后疼痛。机制上，手术损伤激活p38/MK2通路促使TTP磷酸化并与14-3-3蛋白结合，脱离靶mRNA的ARE，导致炎症因子mRNA稳定性与翻译效率升高；而TTP过表达或功能增强可逆转这一过程。该研究不仅揭示RNA结合蛋白在炎症性疼痛中的核心地位，更为开发靶向TTP-p38轴的非阿片类镇痛药提供理论依据。未来可探索小分子药物调控TTP磷酸化或增强其表达的策略，以期解决术后疼痛管理中的耐药性与成瘾性难题。