白细胞介素-7(IL-7)在手术伤口中性粒细胞动态调控中的新机制及其对术后疼痛的潜在影响

【字体: 时间:2025年09月24日 来源:Neurobiology of Pain 3.2

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  本研究聚焦于术后及慢性术后疼痛(CPSP)的神经免疫调控机制,揭示了神经生长因子(NGF)诱导的IL-7通过调控中性粒细胞活化与成熟参与疼痛调节的新通路。研究人员利用小鼠剖腹手术模型,结合免疫荧光、流式细胞术等技术,发现IL-7在伤口部位与感觉神经末梢及中性粒细胞共定位,并证实IL-7R在中性粒细胞上的表达及功能调控作用。该研究为靶向IL-7信号改善术后疼痛管理提供了新策略。

  

术后疼痛及其慢性化是困扰外科患者的重要临床问题,其中慢性术后疼痛(chronic postsurgical pain, CPSP)不仅严重影响患者生活质量,还带来沉重的社会经济负担。尽管已知中性粒细胞在伤口愈合中发挥关键作用,但其在疼痛调节中的具体机制尚不明确。神经生长因子(nerve growth factor, NGF)作为损伤后由成纤维细胞和免疫细胞释放的早期疼痛介质,近期被其伴随研究发现可诱导感觉神经元轴突中白细胞介素-7(interleukin-7, IL-7)编码基因Il7的上调,然而IL-7在手术伤口中性粒细胞动态中的角色仍待深入探索。

为阐明IL-7在手术创伤微环境中的表达特性及其对中性粒细胞功能的调控作用,研究人员利用C57BL/6J野生型小鼠构建了剖腹手术模型,并通过免疫荧光染色、流式细胞分析、血液涂片评估以及体外细胞刺激实验等多种技术手段展开研究。关键方法包括:手术24小时后采集皮肤样本进行冷冻切片和免疫荧光成像;使用流式细胞术分析小鼠及人源中性粒细胞中IL-7受体(IL-7R)的表达与分布;通过抗体染色检测中性粒细胞活化标志物(如CD97、CD66b、CD11b)和成熟标志物(如CD10、CD16);并利用UMAP进行细胞表型的高维可视化分析。

研究结果显示,手术伤口内存在明显的IL-7积聚,且与感觉神经末梢及浸润的中性粒细胞在空间上紧密相邻。通过面积覆盖定量分析进一步证实,手术组IL-7信号显著高于未处理对照组。与此同时,H&E染色和免疫荧光结果均显示术后24小时伤口内中性粒细胞浸润显著增加,表明IL-7与中性粒细胞在创伤微环境中具有共定位趋势。

进一步探索中性粒细胞来源与动态变化,血液涂片与流式细胞分析表明,剖腹手术可促使中性粒细胞从骨髓动员至外周血,6小时达到高峰,其中包括成熟(分叶核)与未成熟(带状核)亚型。流式细胞术还提示手术后中性粒细胞群体的成熟状态发生改变,成熟标志物CD101下降,而未成熟标志物CD117(cKit)表达上升。

尤为重要的是,该研究首次系统评估了IL-7R在中性粒细胞上的表达模式。研究发现,静息状态下中性粒细胞主要表现细胞内IL-7R储存,而膜表面表达较低;然而在LPS、fMLP等激动剂刺激下,膜表面IL-7R表达显著上调。人源中性粒细胞实验同样证实,IL-7刺激可诱导其表型变化,包括活化标志物(CD97、CD66b、CD11b)及成熟标志物(CD10、CD16)表达上调,提示IL-7直接参与中性粒细胞的功能调控。

讨论部分指出,IL-7传统上被认为在淋巴细胞发育与稳态中起核心作用,而本研究拓展了其对中性粒细胞生物学行为的影响。伤口内由神经末梢释放的IL-7可能通过调控中性粒细胞活化、成熟与存活,延长其在创伤局部的滞留时间,进而加剧炎症反应并延迟组织修复。过度或持久的中性粒细胞应答可引起组织损伤、疼痛敏感及疼痛慢性化。此外,IL-7–IL-7R信号通路的激活可能通过抗凋亡机制增强中性粒细胞存活,进一步促进炎症介质(如PGE2、IL-18、TNFα、IL-1β等)的释放,这些因子不仅直接刺激伤害性神经元,还可能上调NGF表达,形成疼痛正反馈循环。

该研究结论强调,IL-7作为神经免疫交互中新发现的调控因子,可能通过改变中性粒细胞动态而影响术后伤口愈合与疼痛转归。靶向干预IL-7信号通路或有助于恢复中性粒细胞应答的生理平衡,从而促进炎症消退、改善愈合质量,并为预防慢性术后疼痛提供新的治疗策略。该文发表于《Neurobiology of Pain》,为疼痛研究与免疫学交叉领域提供了新的理论依据和实验证据。

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