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循环microRNAs作为生物标志物区分伤害性疼痛与伤害可塑性疼痛的探索性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月19日 来源:Neurobiology of Pain 3.2
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本研究针对伤害性疼痛(Nociceptive pain)与伤害可塑性疼痛(Nociplastic pain)临床鉴别困难的问题,通过检测髋骨关节炎(HO)与慢性原发性疼痛(CPP)患者血浆miRNA表达谱,发现let-7a、miR-26a和miR-16具有显著区分价值(AUC>0.94),并分别与结构改变、认知情感特质及CBT疗效相关,为疼痛机制分型提供了新型分子诊断依据。
疼痛一直是困扰人类健康的重大难题,而精准区分疼痛类型更是临床实践中的核心挑战。伤害性疼痛(Nociceptive pain)源于组织实际或潜在损伤,好比身体发出的"正常警报";而伤害可塑性疼痛(Nociplastic pain)则涉及神经系统功能异常,如同警报系统本身出了故障。这两种疼痛机制不同,治疗方案也截然不同——非甾体抗炎药、抗癫痫药或抗抑郁药的选择取决于疼痛类型。然而,目前临床主要依赖患者主观描述进行鉴别,缺乏客观的生物标志物,导致误诊误治风险显著。更严重的是,研究显示在不恰当情况下使用阿片类药物可能引发心理依赖,这使得精准疼痛分类变得尤为紧迫。
在此背景下,日本川崎医科大学高级肿瘤科的Hiroyuki Nishie团队在《Neurobiology of Pain》发表了一项创新性研究,探索循环microRNAs(miRNAs)作为区分疼痛机制的潜在生物标志物。miRNAs是一类长约22个核苷酸的非编码RNA分子,它们通过调控基因表达在细胞分化和稳态维持中发挥关键作用。由于其在外周血中稳定性高、检测无创且具有组织特异性,miRNAs已成为疾病诊断标志物研究的热点。既往研究虽已发现某些miRNAs与慢性疼痛相关,但尚未有研究系统比较伤害性疼痛与伤害可塑性疼痛间的miRNAs表达差异,也缺乏治疗前后miRNAs动态变化的分析。
研究人员采用微阵列筛选和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证的技术路线,结合多元统计学分析和决策树建模方法。研究对象包括13例接受全髋关节置换术的髋骨关节炎患者(HO组,代表伤害性疼痛)、11例接受认知行为疗法(Cognitive Behavioral Therapy, CBT)的慢性原发性疼痛患者(CPP组,代表伤害可塑性疼痛)以及7例健康对照。通过疼痛数字评分法(Numeric Rating Scale, NRS)、疼痛残疾评估量表(Pain Disability Assessment Scale, PDAS)、生活质量指数(EQ-5D)以及心理评估量表(包括疼痛灾难化量表PCS、疼痛自我效能问卷PSEQ、坦帕运动恐惧量表TSK-11和患者健康问卷PHQ-9)全面评估临床表型。
参与者招募与特征
最终纳入分析的31名参与者中,HO组术后在EQ-5D、NRS和PDAS评分上显著改善,而CPP组变化不显著。两组疼痛灾难化程度均下降,但CPP组在自我效能和运动恐惧方面改善更为明显,抑郁严重程度则无显著变化。
微阵列分析鉴定miRNA候选物
通过预设标准(ΔHO全局标准化>10,-100<δcpp全局标准化<0,预处理ho cpp比率<0.7),从1189个合格mirnas中筛选出25个候选mirna。通过象限分析将mirnas按δho和δcpp变化方向分为四类,其中δho>0/ΔCPP<0象限的miRNAs最具特异性,包括miR-16、let-7a、let-7d和miR-26a。同时基于文献回顾纳入了miR-223、miR-103a、miR-21、miR-126和miR-146a等疼痛相关miRNAs。δcpp全局标准化<0,预处理ho>
qRT-PCR验证重现性
预处理表达分析显示,let-7a在HO组显著低于对照组(P=0.01)和CPP组(P=0.01);miR-26a在HO组和CPP组均低于对照组(P=0.02和P=0.05);miR-21在CPP组与HO组间差异显著(P=0.05)。治疗前后变化显示:HO组let-7a术后显著上升(P=0.001),而miR-26a(P=0.02)和miR-126(P=0.01)显著下降;CPP组仅miR-16在CBT后显著下降(P=0.04)。
CPP与HO中不同的miRNA-临床关联
Spearman相关分析揭示:CPP组中miR-26a与PCS反刍子量表负相关(ρ=-0.708,P=0.050),表明其参与认知情感加工;HO组中miR-126、miR-146a、let-7d和miR-21与NRS评分降低相关,反映这些miRNAs参与疼痛缓解机制。
分区分析识别疼痛分类关键miRNAs
决策树模型以let-7a为首要分割变量(阈值0.2055),结合miR-26a(阈值0.7694)和miR-16(阈值1.1360)实现高效分类,模型R2=0.677,ROC曲线下面积(AUC)均超过0.94(对照组0.9549,CPP组0.9792,HO组0.9455)。
研究结论表明,循环miRNAs特别是let-7a、miR-26a和miR-16展现出区分伤害性疼痛与伤害可塑性疼痛的强大潜力。let-7a低表达于HO组但术后显著上升,与其调节神经炎症(通过TLR7信号和IL-6、TNF-α抑制)和骨代谢的功能一致,可能反映结构性病理改变而非主观疼痛感受。miR-26a在两组中均受抑制且与认知情感特质相关,提示其参与中枢疼痛调控过程。miR-16在CBT后下降,可能反映了治疗诱导的神经可塑性变化。
这些发现的重要意义在于首次提供了基于miRNAs的疼痛机制分类生物标志物组,为实现疼痛的精确诊断和个性化治疗提供了新思路。通过客观的分子指标减少对主观描述的依赖,有望改善疼痛管理策略,避免不恰当药物治疗带来的风险。尽管样本量有限且需进一步验证,该研究为疼痛生物学机制研究和临床实践开辟了新的方向。
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