MT3 介导的细胞内锌离子在炎症性疼痛调控中的关键作用:开启慢性疼痛治疗新视野

【字体: 时间:2025年02月06日 来源:Cell Death Discovery 6.1

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  慢性炎症性疼痛影响患者生活,目前治疗手段存在局限。研究人员以 MT3 基因敲除小鼠为模型,探究 MT3 在完全弗氏佐剂(CFA)诱导的炎症性疼痛中的作用。结果发现 MT3 与细胞内 Zn2+相互作用可缓解疼痛及炎症。这为炎症性疼痛治疗提供新思路123。

  在日常生活中,不少人遭受着慢性炎症性疼痛的折磨,比如关节炎疼痛,它不仅会让患者关节疼痛、肿胀、僵硬,严重时还会导致关节畸形,极大地降低了患者的生活质量。目前针对慢性炎症性疼痛的治疗方法,像使用抗抑郁药、抗惊厥药和环氧化酶抑制剂等,虽然有一定效果,但往往伴随着各种副作用。而且,人们对炎症性疼痛发生和持续的分子及细胞机制了解有限,这也使得寻找新的治疗策略困难重重。
为了深入探究炎症性疼痛的奥秘,来自韩国全北国立大学(Jeonbuk National University)的研究人员开展了一项重要研究。他们聚焦于金属硫蛋白 - 3(MT3),通过构建 MT3 基因敲除小鼠模型,研究 MT3 在完全弗氏佐剂(CFA)诱导的炎症性疼痛中,对细胞内锌离子(Zn2+)活性的调节作用,以及这种调节对炎症、氧化应激和细胞因子水平的影响。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过基因编辑技术构建了 MT3 基因敲除小鼠模型。然后,利用行为学测试,如行走梁测试评估小鼠的运动协调和平衡能力,热板测试评估疼痛阈值,机械性痛觉过敏测试评估对机械刺激的疼痛反应。此外,还采用生化分析方法,检测组织中的 Zn2+水平、抗氧化酶活性以及细胞因子水平。

研究结果如下:

  • MT3 和 Zn2+对炎症性疼痛相关症状的影响:研究发现,MT3 基因敲除小鼠在注射 CFA 后,爪肿胀和关节炎评分明显增加,运动功能受损,表现为行走距离减少、滑倒次数增多、转弯次数减少,疼痛阈值降低。而补充 Zn2+后,这些症状得到显著改善,爪肿胀和关节炎评分降低,运动功能恢复,疼痛阈值延长。
  • 对免疫器官的影响:炎症性疼痛会影响免疫器官,如脾脏和胸腺。MT3 基因敲除且注射 CFA 的小鼠,脾脏和胸腺指数明显升高,而补充 Zn2+后,这些指数显著降低,表明 Zn2+在免疫调节中发挥重要作用。
  • 对氧化应激和抗氧化酶的影响:氧化应激在炎症性疼痛中起重要作用。MT3 基因敲除且注射 CFA 的小鼠,爪和脾脏组织中的氧化应激水平升高,表现为丙二醛(MDA)水平增加,而谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性降低。补充 Zn2+后,氧化应激水平降低,抗氧化酶活性增强。
  • 对细胞因子的影响:细胞因子在炎症性疼痛的发病机制中至关重要。MT3 基因敲除且注射 CFA 的小鼠,爪、脾脏和胸腺组织中的肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)和白细胞介素 - 6(IL-6)等促炎细胞因子水平显著升高,补充 Zn2+后,这些细胞因子水平明显降低。

研究结论和讨论部分指出,MT3 在调节炎症性疼痛过程中起着关键作用。MT3 缺乏会加剧炎症和疼痛反应,而增加细胞内 Zn2+水平可以缓解这些症状。这一研究结果揭示了 MT3 和 Zn2+在炎症性疼痛中的重要作用机制,为开发新的炎症性疼痛治疗策略提供了理论依据。未来,或许可以通过调节 MT3 和 Zn2+相关通路,为慢性炎症性疼痛患者带来更有效的治疗方法。该研究成果发表在《Cell Death Discovery》,为生命科学和医学领域对炎症性疼痛的研究开辟了新的方向。

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