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慢性间歇性缺氧驱动背根神经节中M1型巨噬细胞极化及其在疼痛敏感中的作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月22日 来源:Brain, Behavior, and Immunity 8.8
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睡眠呼吸暂停(OSA)患者常伴随慢性疼痛,但其机制不明。美国德克萨斯大学健康科学中心团队通过建立慢性间歇性缺氧(CIH)小鼠模型,发现背根神经节(DRG)中巨噬细胞向促炎的M1型极化,并鉴定出TLR9信号通路的关键作用。研究证实FDA批准的TLR9拮抗剂羟氯喹(HCQ)可逆转神经元敏化和疼痛行为,为OSA相关疼痛提供了新的治疗靶点。该成果发表于《Brain, Behavior, and Immunity》。
睡眠呼吸暂停(Obstructive Sleep Apnea, OSA)影响着全球超1亿成年人,这类患者不仅夜间反复出现呼吸中断,更普遍存在慢性疼痛症状。临床数据显示,OSA患者对疼痛更敏感,术后需要更高剂量吗啡,且纤维肌痛、类风湿关节炎等慢性疼痛疾病发病率显著升高。然而,间歇性缺氧如何导致外周神经系统疼痛敏感,这个关键问题长期困扰着医学界。
美国德克萨斯大学健康科学中心的Samuel B. Chivers团队在《Brain, Behavior, and Immunity》发表重要研究,通过建立慢性间歇性缺氧(Chronic Intermittent Hypoxia, CIH)小鼠模型,首次揭示背根神经节(Dorsal Root Ganglion, DRG)中巨噬细胞的极化改变是导致疼痛敏感的核心机制。研究发现CIH促使巨噬细胞向促炎的M1型极化,同时抑制抗炎的M2型,而FDA已批准的TLR9拮抗剂羟氯喹(Hydroxychloroquine, HCQ)能有效逆转这种极化状态,缓解神经元过度兴奋和疼痛行为。这项突破不仅阐明了OSA相关疼痛的分子机制,更发现了可直接临床转化的治疗策略。
研究采用多学科技术手段:通过14天CIH小鼠模型模拟OSA病理特征;流式细胞术(FACS)定量分析DRG中M1(CD80、MHC II)和M2(CD163、IL4α)型巨噬细胞标志物;RNA测序鉴定差异表达基因;原代骨髓来源巨噬细胞(BMDM)培养验证TLR9功能;钙成像技术记录DRG神经元兴奋性;结合Von Frey纤维行为学评估机械痛阈变化。
慢性间歇性缺氧改变DRG巨噬细胞极化
免疫荧光和流式结果显示,CIH显著增加DRG中M1型标志物CD38、CD80和MHC II表达,同时降低M2型标志物CD163和IL4α。RNA测序发现TLR9在CIH组巨噬细胞中表达显著上调,提示其可能介导M1极化。
TLR9拮抗逆转M1极化与神经元敏化
Western blot证实HCQ可抑制LPS/IFNγ诱导的M1型标志物iNOS表达。钙成像显示CIH小鼠DRG神经元对KCl刺激反应增强,而HCQ或E6446(TLR9抑制剂)预处理可完全逆转这种过度兴奋。流式分析进一步证实HCQ特异性降低M1标志物,但不影响巨噬细胞总数。
TLR9拮抗缓解CIH诱导的痛觉敏化
行为学实验采用经典痛觉敏化模型:CIH预处理14天后,足底注射PGE2可诱发持续14天的机械超敏反应。值得注意的是,HCQ虽不能完全消除但能显著缓解这种持续性疼痛,且效果在雌雄小鼠中一致。
讨论部分指出,这是首次系统阐明CIH通过TLR9依赖的巨噬细胞M1极化导致DRG神经元敏化的完整机制。虽然HCQ在动物模型中作用时间较短(与其药代动力学特性一致),但该发现为临床转化提供重要依据:TLR9可作为OSA相关疼痛的治疗靶点,而HCQ这种已获批药物具有立即临床验证的潜力。研究还创新性地将巨噬细胞极化状态与慢性疼痛的持续特性相联系,为理解"疼痛记忆"的免疫机制开辟了新视角。
未来研究可探索长期HCQ给药方案,或开发新型TLR9靶向药物以维持更持久的治疗效果。该成果不仅对OSA患者有直接临床意义,更为其他缺氧相关疼痛疾病(如慢性阻塞性肺病)的治疗提供新思路。团队特别强调,这种免疫-神经互作机制的发现,可能解释为何OSA患者对阿片类药物需求增加,为开发替代镇痛策略奠定理论基础。
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