神经元源性Reg3β/巨噬细胞TNF-α正反馈信号通路驱动CRPS-I大鼠模型疼痛慢性化的机制研究

为解决复杂区域性疼痛综合征I型(CRPS-I)疼痛慢性化的机制难题，研究人员通过大鼠慢性缺血后疼痛(CPIP)模型，揭示了背根神经节(DRG)中神经元源性Reg3β通过招募巨噬细胞并促进TNF-α释放，形成正反馈环路，导致神经炎症持续和痛觉敏化的新机制。该研究为CRPS-I的靶向治疗提供了潜在干预靶点。

　　

慢性疼痛是困扰全球约20%人口的重大健康问题，其中复杂区域性疼痛综合征I型(CRPS-I)尤为棘手。这种疾病常发生于骨折、手术或创伤后，表现为远超组织愈合时间的持续性疼痛，伴随感觉异常和运动功能障碍。尽管常规抗炎药和激素治疗对大多数患者效果有限，其核心机制长期不明。近年研究发现，神经炎症在慢性疼痛中起关键作用，但驱动背根神经节(DRG)局部神经免疫交互的具体分子机制仍是未解之谜。

针对这一科学难题，浙江中医药大学的研究团队在《SCIENCE ADVANCES》发表重要成果。研究人员通过建立模拟人类CRPS-I的大鼠慢性缺血后疼痛(CPIP)模型，结合单细胞转录组测序、免疫荧光、电生理等技术，首次揭示了神经元与巨噬细胞通过Reg3β/TNF-α形成正反馈环路，驱动疼痛慢性化的全新机制。

研究主要采用五种关键技术：1) CPIP大鼠模型构建与行为学分析；2) 单细胞RNA测序(scRNA-seq)解析DRG免疫细胞亚群；3) 腺相关病毒(AAV-PHP.S)介导的DRG神经元特异性基因调控；4) 全细胞膜片钳记录神经元兴奋性；5) 钙成像技术检测TRPV1通道活性。

巨噬细胞侵入外周感觉神经节并促进CRPS-I大鼠模型的机械性异常性疼痛

通过scRNA-seq发现CPIP模型大鼠DRG中巨噬细胞数量显著增加，流式细胞术和免疫染色证实这些巨噬细胞主要来源于血液单核细胞(CCR2⁺)，而非局部增殖。巨噬细胞清除实验显示其是维持机械痛敏的关键因素。

Reg3β作为关键信号分子驱动巨噬细胞浸润并维持痛觉超敏

RNA-seq筛选发现再生胰岛衍生蛋白3β(Reg3β)在DRG中显著上调。免疫染色和scRNA-seq证实Reg3β特异性表达于DRG神经元，且具有剂量依赖性巨噬细胞趋化作用。通过AAV介导的神经元特异性基因敲降或过表达实验，证实Reg3β足以诱导巨噬细胞浸润和持续性疼痛。

浸润巨噬细胞产生TNF-α导致小直径DRG神经元超兴奋性

KEGG分析显示巨噬细胞中TNF信号通路显著激活。RNAscope和电生理实验证实TNF-α通过增强TRPV1通道电流密度，降低动作电位阈值，导致伤害性神经元超兴奋性。TNF-α抑制剂ETA可逆转这些电生理变化并缓解疼痛。

TNF-α通过TNFR1/Syk/STAT3轴促进DRG神经元Reg3β过表达

RNA-seq发现TNF-α可上调Reg3β表达。体外实验表明TNF-α通过TNFR1受体激活Syk-STAT3信号级联，促进Reg3β分泌。在体实验证实抑制该信号轴可减少巨噬细胞浸润并改善疼痛。

讨论与意义

该研究首次阐明DRG中神经元与巨噬细胞通过Reg3β/TNF-α形成的正反馈环路：伤害性神经元释放Reg3β趋化巨噬细胞→巨噬细胞分泌TNF-α→通过TNFR1/Syk/STAT3轴促进神经元进一步分泌Reg3β。这一循环导致神经炎症持续和疼痛慢性化。

该发现具有重要转化价值：1) 为CRPS-I提供了特异性诊断标志物；2) 提出靶向Reg3β/TNF-α轴的治疗新策略；3) 临床报道显示抗TNF-α疗法对部分CRPS患者有效，本研究为其提供了机制解释。研究采用的AAV-PHP.S介导的DRG特异性基因调控策略，也为周围神经疾病的精准干预提供了技术参考。

值得注意的是，该团队发现Reg3β在多种慢性疼痛模型中上调，提示其可能作为广谱镇痛靶点。未来研究可进一步探索：1) 人类DRG组织中该通路的激活情况；2) 针对该通路的小分子抑制剂开发；3) 与传统镇痛手段的联合治疗策略。这些发现为理解神经免疫互作在慢性疼痛中的作用提供了全新视角。