靶向APE1/Ref-1缓解福尔马林诱导的大鼠疼痛与脊髓神经炎症:一种新型治疗策略

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Frontiers in Neuroscience 3.2

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  本文揭示了靶向氧化应激传感器APE1/Ref-1(Apurinic/apyrimidinic endonuclease 1)的抑制剂E3330在福尔马林诱导的大鼠炎症性疼痛模型中的多重调控机制。研究通过抑制APE1/Ref-1的氧化还原(redox)功能,显著改善疼痛阈值、减轻脊髓神经炎症,并恢复线粒体形态。实验证实E3330通过下调NF-κB、NLRP3炎症小体及促炎因子(IL-6、TNF-α、IL-1β),上调抗炎因子IL-10,同时调节多巴胺(DA)能信号通路(DRD1/DRD2/DRD5),为临床炎症性疼痛治疗提供新靶点。

  

背景

疼痛与炎症的复杂关联是研究的核心。福尔马林诱导的足底炎症模型通过释放免疫调节组分(如活性氧ROS和NLRP3炎症小体),激活脊髓小胶质细胞,导致中枢敏化。APE1/Ref-1作为多功能蛋白,通过调控NF-κB等转录因子参与炎症和氧化应激反应,但其在疼痛中的具体作用尚未明确。

方法

研究采用雄性SD大鼠,分为对照组、E3330组、福尔马林组和福尔马林+E3330组。通过足底注射5%福尔马林诱导炎症,评估E3330对疼痛行为(热板试验、Von Frey机械刺激)、氧化应激指标(MDA、GSH、过氧化氢酶)、线粒体形态(透射电镜)及分子标记(qPCR、ELISA、HPLC)的影响,并结合分子对接分析E3330与多巴胺受体的相互作用。

结果

  1. 行为学改善:E3330显著降低福尔马林诱导的足爪水肿和痛觉过敏,恢复热/机械痛阈至基线水平。
  2. 氧化应激调控:福尔马林组脊髓APE1表达下降,伴随MDA升高、GSH和过氧化氢酶活性降低;E3330逆转这些变化,并增强DPPH自由基清除能力。
  3. 线粒体保护:电镜显示福尔马林组线粒体嵴断裂、尺寸缩小(123.28 nm vs 对照组230 nm),而E3330组维持正常结构(225.38 nm)。
  4. 炎症通路抑制:E3330下调NF-κB、NLRP3、caspase-1、IL-1β、iNOS和TNF-α/TNFR1,同时上调抗炎因子IL-10。
  5. 神经可塑性调节:福尔马林升高BDNF-TrkB和GDNF表达,E3330使其恢复正常,提示抑制疼痛敏化。
  6. 多巴胺能系统干预:E3330恢复血清DA水平,降低脊髓DRD1/DRD5 mRNA,增加DRD2表达。分子对接显示E3330可能直接结合DA受体关键位点(如DRD2的Asn419)。

讨论

E3330通过“双刃剑”机制发挥作用:

  • 抗氧化:通过稳定APE1抑制ROS-NF-κB-NLRP3轴,减轻线粒体损伤和细胞焦亡。
  • 抗炎:阻断促炎因子级联,同时激活IL-10等保护性通路。
  • 神经调节:重塑DA能信号平衡(DRD2上调可能抑制疼痛传导),并间接影响胶质细胞-神经元对话。

结论

靶向APE1/Ref-1的E3330通过多通路协同作用缓解炎症性疼痛,其独特的 redox 调控特性与DA系统交互作用为临床转化提供新思路。未来需进一步探索其在中枢镇痛环路的具体靶点及长期安全性。

(注:全文数据均源自原文实验,未添加主观推论;专业术语如NF-κB、IL-1β等保留原文格式,分子对接结果基于MOE软件分析。)

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