利用TSPO-PET成像揭示三叉神经病理性疼痛模型中神经损伤与假手术大鼠的胶质细胞反应性证据

本研究针对慢性神经病理性疼痛治疗困境，通过[18F]PBR06-TSPO PET成像技术，首次在活体状态下动态观测三叉神经压榨损伤(ION-CCI)模型中巨噬细胞和小胶质细胞的时空变化。意外发现手术操作本身即可引发三叉神经节和脑干核团的显著TSPO信号升高，且损伤组与假手术组呈现相似激活模式，为临床术后疼痛机制研究提供了重要转化依据。

　　

慢性神经病理性疼痛作为困扰临床的顽固性疾病，其治疗困境主要源于对神经损伤后非神经元细胞动态变化机制的认知空白。传统组织学方法虽能提供静态 snapshot，却无法实现活体动态观测，更难以在临床患者中验证 preclinical 发现。正是为了突破这一瓶颈，悉尼大学研究团队在《Neurobiology of Pain》发表了创新性研究，通过先进分子影像技术首次揭示手术操作本身引发的神经免疫反应，为疼痛机制研究开辟了新视角。

研究人员采用[¹⁸F]PBR06标记的TSPO（转运蛋白18kDa）PET成像技术，结合9.4T MRI多模态影像平台，对三叉神经眶下支慢性压迫损伤（ION-CCI）模型、假手术组和空白对照组大鼠进行长达28天的纵向观测。通过标准化摄取值（SUV）和标准化摄取值比率（SUVr）量化分析，并采用Waxholm Space大鼠脑图谱进行空间标准化处理，最后通过免疫荧光染色对CD68（巨噬细胞）、Iba1（小胶质细胞）、GFAP（星形胶质细胞）及番茄凝集素（血管内皮）进行共定位验证。

研究结果显著体现在三个层面：

在周围神经层面，损伤后14天三叉神经节出现TSPO结合显著增加，免疫荧光显示该信号与CD68⁺巨噬细胞和血管内皮共定位，提示血管源性反应可能主导此阶段变化。

在脑干层面，损伤后2-7天脊髓三叉神经核（SpV）和旁三叉神经核（Pa5）区域呈现明显TSPO信号升高，效应值分析显示信号沿rostro-caudal轴扩展至孤束核（NTS）三叉部。组织学验证发现该区域TSPO与Iba1⁺小胶质细胞、GFAP⁺星形胶质细胞及血管内皮多重共定位，表明神经血管单元整体参与反应。

在大脑层面，初级运动皮层（M1）和体感皮层（S1）在损伤早期（2天）和晚期（28天）均出现TSPO信号升高，而过渡期（14天）则在海马、隔核和纹状体等边缘系统区域出现信号抑制，提示不同脑区在不同时相可能呈现差异化反应模式。

值得注意的是，假手术组在多个脑区表现出与神经损伤组相似的TSPO激活模式，特别是在手术早期（2天）的脑干区域和晚期（28天）的皮层区域，这一发现强烈提示常规认为的"假手术"操作本身已构成显著伤害性刺激，可能更接近皮肤-肌肉切开牵拉（SMIR）模型引发的持续性术后疼痛状态。

研究结论突破性地揭示：三叉神经通路中的胶质细胞反应并非神经损伤特有现象，而是手术创伤引发的普遍神经免疫反应。TSPO-PET信号反映的是包括小胶质细胞、星形胶质细胞、巨噬细胞和血管内皮细胞在内的神经血管单元整体活动状态，其时空动态变化遵循早期（2-7天）微胶质主导、过渡期（14天）星形胶质参与、晚期（28天）区域特异性持续的规律性模式。该发现不仅对传统神经病理性疼痛研究中的假手术对照组设计提出重要质疑，更为临床术后疼痛的机制研究和TSPO-PET影像的转化应用提供了关键实验依据。