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鞘内注射富血小板血浆通过抑制脊髓背角星形胶质细胞活性缓解大鼠慢性神经病理性疼痛的研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月04日 来源:Molecular Neurobiology 4.6
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本研究针对慢性神经病理性疼痛(CNP)临床治疗困境,创新性探索鞘内注射富血小板血浆(PRP)对慢性压迫背根神经节(CCD)大鼠模型的镇痛机制。研究人员通过行为学测试、电生理记录和免疫荧光技术,首次证实PRP可通过下调脊髓背角(SDH)星形胶质细胞标志物GFAP、PKM2和HMGB1表达,抑制腹后外侧丘脑(VPL)神经元过度放电,显著改善机械性/热痛觉过敏。该发现为腰椎相关CNP提供了新型靶向治疗方案,具有重要转化医学价值。
慢性神经病理性疼痛(Chronic neuropathic pain, CNP)如同一个顽固的"疼痛记忆体",常由腰椎疾病引发,表现为灼烧样、电击样等异常感觉。尽管现有药物和手术手段层出不穷,仍有大量患者深陷疼痛泥潭。传统治疗犹如隔靴搔痒,难以阻断脊髓背角(Spinal dorsal horn, SDH)中星形胶质细胞的"煽风点火"——这些被激活的神经胶质细胞通过释放炎症因子,持续放大疼痛信号。面对这一困境,忠北国立大学的研究团队将目光投向富含生长因子的富血小板血浆(Platelet-rich plasma, PRP),在《Molecular Neurobiology》发表的研究中,他们创新性地通过鞘内注射方式,成功破解了PRP缓解CNP的细胞密码。
研究团队采用慢性压迫背根神经节(Chronic compressed dorsal root ganglion, CCD)大鼠模型,通过机械缩足阈值(MWT)和热痛潜伏期(TL)行为测试评估痛觉过敏程度,结合在体细胞外记录技术监测腹后外侧丘脑(Ventral posterolateral thalamus, VPL)神经元放电活动,并运用免疫荧光标记分析脊髓背角星形胶质细胞活化标志物表达。特别值得注意的是,实验使用同种异体PRP,通过两次梯度离心获得1×109 platelets/mL的标准浓度,并经CaCl2激活后实施L4-L5节段鞘内注射。
【CCD诱导的疼痛行为反应】
通过植入L形不锈钢棒压迫L4-L5背根神经节,研究团队成功构建CCD模型。术后22天,CCD组大鼠机械痛阈从(29.47±3.43)g骤降至(19.07±2.94)g,热痛潜伏期由(23.30±3.27)s缩短至(16.32±2.15)s。免疫荧光显示CCD组背根神经节(Dorsal root ganglion, DRG)中c-Fos阳性神经元比例显著增加,印证了外周伤害性传入通路的过度激活。

【PRP改变CCD大鼠疼痛行为】
连续7天鞘内PRP注射后,CCD-PRP组机械痛阈从(19.07±2.66)g提升至(24.13±2.06)g,热痛潜伏期由(15.76±2.38)s延长至(20.05±2.11)s。脊髓背角免疫荧光显示,PRP处理显著降低c-Fos阳性神经元数量,而PBS对照组则维持高表达状态。这一结果提示PRP可能通过抑制脊髓层面伤害性信息传递产生镇痛效应。

【PRP降低VPL丘脑活动】
电生理记录揭示PRP对疼痛通路的深远影响。CCD组VPL神经元基础放电频率达(62.05±4.15)spikes/s,显著高于假手术组的(35.64±3.88)spikes/s。PRP干预后,CCD-PRP组放电频率降至(49.85±4.80)spikes/s,爆发式放电比例从0.099±0.010降至0.166±0.036。丘脑c-Fos表达同步减少,证实PRP能有效阻断"DRG-SDH-VPL"疼痛信号级联传递。

【PRP抑制疼痛相关星形胶质细胞活性】
免疫荧光分析显示,PRP可显著下调脊髓背角星形胶质细胞标志物表达:胶质纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein, GFAP)减少反映星形胶质细胞活化受抑;丙酮酸激酶M2(Pyruvate kinase M2, PKM2)下调提示糖酵解途径被阻断;高迁移率族蛋白B1(High mobility group box 1, HMGB1)降低表明炎症反应缓解。这三者构成PRP调控"代谢-炎症-疼痛"轴的核心靶点。

这项研究首次系统阐明鞘内PRP治疗CNP的多层次机制:在外周通过调节DRG神经元活性,在脊髓层面抑制星形胶质细胞介导的神经炎症,最终减弱丘脑神经元过度兴奋。特别值得注意的是,PRP能同时靶向PKM2介导的糖代谢重编程和HMGB1相关的炎症级联反应,这种"双靶点"作用模式为开发新型镇痛策略提供了理论依据。相比传统药物,PRP具有取材方便、免疫原性低、多重调控等独特优势,为腰椎相关CNP患者带来了新的治疗曙光。未来研究可进一步优化PRP注射方案,探索其与现有疗法的协同效应,推动这一生物治疗从实验室走向临床。
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