TET3介导的CBLN2启动子去甲基化通过ERK通路促进三叉神经病理性疼痛的外周敏化机制研究

本研究针对三叉神经病理性疼痛（TNP）的分子机制不明问题，揭示了TET3通过去甲基化Cbln2启动子激活ERK信号通路的新机制。研究人员发现CBLN2在神经元中特异性上调可增强神经元兴奋性并促进神经炎症，而靶向干预该通路可显著缓解疼痛行为。该成果发表于《The Journal of Headache and Pain》，为开发表观遗传调控镇痛策略提供了理论依据。

　　

慢性神经病理性疼痛是临床亟待解决的难题，其中三叉神经病理性疼痛（TNP）以发作性面部剧痛为特征，但约半数患者病因不明。传统研究聚焦于离子通道异常和血管压迫等因素，而表观遗传调控在疼痛中的作用尚属空白。更关键的是，突触组织蛋白cerebellin家族成员CBLN2在周围感觉神经节中的表达模式与功能从未被探索。

南京医科大学康达学院附属医院和南通大学的研究团队通过整合跨物种单细胞转录组分析，首次发现CBLN2在三叉神经节（TG）的Aδ、Aβ和c纤维低阈值机械感受器（LTMRs）中特异性高表达。利用部分眶下神经切断（pIONT）小鼠模型，研究人员证实CBLN2通过启动子去甲基化上调，进而激活ERK信号通路，导致神经元超兴奋性和神经炎症级联反应。该研究为理解疼痛的表观遗传机制提供了全新视角。

关键技术包括：1）基于Trigeminal Ganglion Cell Atlas数据库的生物信息学分析；2）pIONT诱导的小鼠TNP模型；3）甲基化特异性PCR（MSP）和亚硫酸氢盐测序PCR（BSP）检测DNA甲基化状态；4）全细胞膜片钳记录神经元电活动；5）siRNA介导的基因沉默。

Cbln1和Cbln2在TG中表达并在头痛炎症模型中上调

通过分析人类和小鼠TG单细胞图谱，发现CBLN2在Aδ-LTMRs中进化保守性高表达。炎症性头痛模型显示Cbln2在cLTMRs和NF1/2/3神经元亚群显著上调，而皮层扩散性抑制模型无此变化。

pIONT增加TG中CBLN2表达

RNA测序显示pIONT后第3天和第10天Cbln2持续上调。免疫荧光证实CBLN2定位于NF200⁺有髓神经元及CGRP⁺/IB4⁺伤害性感受器，与卫星胶质细胞（GS）和巨噬细胞（IBA-1）共定位极少。

CBLN2参与pIONT诱导的机械性痛觉超敏

siRNA敲低Cbln2可缓解急慢性疼痛期症状，ELISA显示蛋白水平相应降低，证实其在疼痛起始和维持阶段的关键作用。

启动子去甲基化部分介导CBLN2上调

甲基化分析发现pIONT小鼠Cbln2启动子CpG岛（-905至-465）甲基化程度显著降低。TET3（ten-eleven translocation 3）特异性介导该过程，其敲除可同时下调Tet3和Cbln2表达并缓解疼痛。

CBLN2增强TG神经元兴奋性

重组CBLN2（rCBLN2）注射诱发剂量依赖性痛觉过敏。电生理显示100 ng/mL rCBLN2使静息膜电位（RMP）去极化，动作电位（AP）阈值降低，但不改变被动膜特性。

CBLN2激活ERK磷酸化

在ND7/23细胞中，rCBLN2以剂量和时间依赖性方式诱导ERK磷酸化（pERK）。TG内注射rCBLN2使pERK⁺神经元比例增加1.9倍。

MEK抑制剂减轻CBLN2诱导的超敏反应

PD98059预处理可逆转rCBLN2引起的痛觉过敏，电生理显示其通过延长复极化时间降低神经元兴奋性。该抑制剂还能抑制CXCL1、CXCR2等炎症因子表达。

这项研究首次阐明TET3-CBLN2-ERK轴在TNP中的级联调控机制：神经损伤通过TET3介导的Cbln2启动子去甲基化，促进其转录激活；分泌型CBLN2蛋白通过ERK信号通路增强神经元兴奋性，同时诱导CXCL1等炎症因子释放，形成正反馈循环。该发现不仅拓展了对cerebellin家族外周功能的认识，还为开发靶向表观遗传-电活动-神经炎症交互网络的新型镇痛策略提供了理论框架。特别值得注意的是，CBLN2在人类TG的Aδ-LTMRs中高度保守表达，提示其临床转化价值。未来研究需进一步解析CBLN2的神经元受体及其下游效应分子，以推动精准镇痛药物的研发。