环糊精通过胆固醇耗竭抑制TRPV1和TRPA1激活诱导的痛觉:外周镇痛新策略

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Journal of Lipid Research 5.0

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  【编辑推荐】本研究针对TRPV1/TRPA1通道介导的疼痛和神经源性炎症,首次在体证实三种β-环糊精衍生物(RAMEB、HPBCD、SBECD)通过耗竭膜胆固醇抑制受体激活,显著减轻福尔马林诱导的伤害性行为、树脂毒素(RTX)致机械痛觉过敏及芥子油(MO)诱发的神经源性血管舒张,为开发无中枢副作用的外周镇痛剂提供新思路。

  

痛觉传导的关键靶点——瞬时受体电位香草酸1型(TRPV1)和锚蛋白1型(TRPA1)通道,是治疗疼痛和神经源性炎症的热门靶点。这些通道在肽能感觉神经末梢高度表达,其激活依赖质膜上富含胆固醇的脂筏微结构域。然而,传统TRP拮抗剂因导致体温调节异常等严重副作用屡屡折戟临床。匈牙利佩奇大学的研究团队另辟蹊径,发现环糊精(CD)衍生物通过"掏空"细胞膜胆固醇破坏脂筏结构,在《Journal of Lipid Research》发表的研究首次揭示这类常用药用辅料具有独立的外周镇痛作用。

研究采用三种结构差异显著的β-CD衍生物:随机甲基化β-CD(RAMEB)、羟丙基-β-CD(HPBCD)和磺丁基醚-β-CD(SBECD)。通过小鼠足底注射和耳部涂抹给药,结合行为学测试、激光散斑血流成像、胆固醇定量检测等技术,系统评估了这些化合物对TRP通道相关痛觉和炎症的影响。

3.1 CD减轻TRPA1介导的伤害行为
福尔马林试验显示,3 mM RAMEB、10 mM HPBCD/SBECD预处理使神经源性炎症期(20-45分钟)舔爪时间从264秒分别降至111.2秒、122.8秒和129秒,证实CDs选择性抑制神经肽释放而非直接神经激活。

3.2 CD缓解TRPV1机械痛觉过敏
在RTX模型中,CDs预处理使机械痛阈从3.91g恢复至6-7g水平,但对热痛觉阈值无影响,表明其作用局限于外周敏化过程。

3.3 CD抑制神经源性血管舒张
芥子油诱发耳部血流增加61.75%的现象,被RAMEB、HPBCD、SBECD分别压制至7.34%、28.5%和14.88%,但水肿减轻未达统计学意义,提示CDs主要影响速发型血管反应。

3.4-3.5 胆固醇动态调控验证
组织检测显示CDs使足底皮肤胆固醇降低14-17%,耳组织降低11-13%。CHO细胞实验证实该效应可被胆固醇负载CD逆转,但预载胆固醇无法阻止CD的耗竭作用。

3.6 分子对接揭示作用差异
计算模拟发现RAMEB因C6位甲基密集形成"闭合构象",需2:1比例结合胆固醇,而HPBCD/SBECD以1:1形式包埋胆固醇,解释了RAMEB更强效但毒性更大的特性。

这项研究开创性地证实:局部应用CDs通过可逆性胆固醇耗竭,选择性抑制TRPV1/TRPA1的病理激活,尤其对机械痛和神经源性血管扩张效果显著。其独特价值在于:①规避传统拮抗剂的体温调节副作用;②甲基化修饰(RAMEB)可增强效力;③为"脂筏调控"理论提供转化医学证据。未来可探索CDs与NSAIDs的协同作用,或开发缓释制剂用于慢性炎症性疼痛。鉴于HPBCD已获批用于尼曼匹克病治疗,其临床转化前景尤为可观。

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