丹参酚B通过调控PIK3CG/NLRP3信号通路缓解卒中后中枢性疼痛的机制研究

【字体: 时间:2025年06月24日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1

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  本研究针对卒中后中枢性疼痛(CPSP)这一难治性神经病理性疼痛,通过整合转录组测序、网络药理学和分子对接技术,首次揭示丹参活性成分丹参酚B(Danshenol B)通过抑制PIK3CG/NLRP3炎症信号通路发挥镇痛作用。研究人员建立小鼠CPSP模型,发现50 mg/kg丹参酚B连续给药可显著改善机械性异常痛觉和冷痛觉过敏,为传统中药治疗神经病理性疼痛提供了新靶点和临床转化依据。

  

卒中后中枢性疼痛(CPSP)是严重影响患者生活质量的难治性疾病,现有治疗手段效果有限。传统中药丹参(Salvia miltiorrhiza)虽在镇痛方面具有潜力,但其活性成分和作用机制尚不明确。这一科学问题引起了研究人员的关注,因为揭示丹参的镇痛机制不仅能为CPSP治疗提供新策略,也有助于推动中药现代化研究。

郑州大学的研究团队在《Journal of Translational Medicine》发表重要成果,通过多学科交叉方法系统研究了丹参活性成分丹参酚B的治疗潜力。研究首先建立小鼠CPSP模型,采用转录组测序技术发现409个差异表达基因;结合网络药理学筛选出21个潜在活性成分,其中丹参酚B与PIK3CG靶点结合能达-9.127 kcal/mol;通过行为学测试、蛋白互作分析和基因干预实验,最终证实丹参酚B通过抑制PIK3CG/NLRP3通路发挥镇痛作用。

关键技术包括:(1)小鼠VPL/VPM区胶原酶IV注射建立CPSP模型;(2)RNA测序分析差异基因表达谱;(3)网络药理学预测中药活性成分-靶点互作网络;(4)分子对接验证结合亲和力;(5)蛋白免疫印迹和DARTS(药物亲和响应靶点稳定性)技术检测蛋白表达及相互作用;(6)慢病毒介导的基因过表达/敲除技术验证通路机制。

研究结果
注射胶原酶IV成功建立CPSP模型
通过立体定位注射胶原酶IV至小鼠腹后外侧/腹后内侧丘脑核团(VPL/VPM),14天后观察到明显的机械性异常痛觉(0.07g von Frey纤维刺激反应增加)和冷痛觉过敏(0℃冷板测试潜伏期缩短),但热痛觉阈值无变化。尼氏染色显示VPL/VPM区神经元尼氏体显著减少,证实模型成功建立。

转录组测序揭示关键信号通路
RNA测序发现409个差异表达基因(347个上调,62个下调),KEGG富集分析显示上调基因主要涉及炎症反应和凋亡通路,特别是PI3K-Akt信号通路显著激活。蛋白互作网络分析指出BTK、MMP9、CASP1和PIK3CG是核心枢纽基因。

丹参酚B展现最佳靶向结合特性
从42个丹参成分中筛选出21个潜在活性化合物,分子对接显示丹参酚B与PIK3CG结合能最强(-9.127 kcal/mol)。DARTS实验证实丹参酚B可直接结合PIK3CG蛋白并增强其抗蛋白酶解能力。

丹参酚B显著缓解疼痛症状
50 mg/kg丹参酚B连续给药14天可显著降低机械性异常痛觉(0.4g von Frey刺激反应减少46%)和冷痛觉过敏(潜伏期延长2.3倍),Western blot显示PIK3CG蛋白水平降低58%。

基因干预验证通路机制
过表达PIK3CG可逆转丹参酚B的镇痛效果,并增加NLRP3蛋白表达;而敲低PIK3CG则模拟丹参酚B作用,同时降低NLRP3水平。关键实验证明NLRP3过表达能抵消PIK3CG敲低带来的镇痛效应,证实NLRP3是PIK3CG下游效应分子。

结论与意义
该研究首次阐明丹参酚B通过抑制PIK3CG/NLRP3信号通路缓解CPSP的分子机制,为中药单体治疗神经病理性疼痛提供了直接证据。发现PIK3CG-NLRP3轴在CPSP中的核心作用,不仅拓展了对卒中后疼痛机制的认识,也为开发靶向该通路的新型镇痛药物奠定了理论基础。研究采用的"成分-靶点-通路"多维研究策略,为中药现代化研究提供了示范性案例。

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