《Journal of Cellular and Molecular Medicine》:Tuina Inhibits Synaptic Plasticity Through the Astrocytic NDRG2/GLT-1 Pathway to Alleviate Neuropathic Pain
编辑推荐:
本文揭示推拿治疗神经病理性疼痛的新机制:通过调控星形胶质细胞N-myc下游调节基因2(NDRG2)和谷氨酸转运体1(GLT-1)通路,增强突触间隙谷氨酸清除能力,抑制脊髓背角异常突触可塑性。研究首次证实推拿的镇痛效应与星形胶质细胞-突触相互作用的形态学重塑密切相关,为传统手法治疗提供了分子水平证据,提示NDRG2/GLT-1可能成为疼痛治疗新靶点。
推拿改善CCI诱导的疼痛超敏反应
通过建立坐骨神经慢性压迫性损伤(CCI)大鼠模型,研究发现推拿干预能显著改善机械性缩足阈值(MWT)和热缩足潜伏期(TWL)。从干预第7天开始,推拿组大鼠的疼痛行为学指标持续改善,其镇痛效果与星形胶质细胞抑制剂氟柠檬酸钠(FCA)组相当,提示推拿可能通过调节星形胶质细胞功能发挥镇痛作用。
推拿改善CCI诱导的星形胶质细胞活化、谷氨酸积累和突触重塑
透射电镜观察显示,CCI模型组星形胶质细胞出现明显肿胀、核染色质浓缩、线粒体嵴断裂等病理改变,而推拿干预后这些超微结构损伤得到显著缓解。免疫荧光检测发现推拿显著降低胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达,抑制星形胶质细胞活化。同时,推拿干预有效逆转了CCI引起的脊髓背角谷氨酸浓度升高和γ-氨基丁酸(GABA)浓度降低,恢复兴奋-抑制平衡。Western blot结果显示推拿下调突触相关蛋白突触素(Syp)和突触结合蛋白-1(Syt-1)的表达,表明其能抑制异常突触可塑性。
推拿抑制CCI大鼠SDH中NDRG2表达并增强GLT-1表达
通过免疫荧光共定位技术,证实NDRG2和GLT-1均在星形胶质细胞中表达。在CCI模型组中,NDRG2/GFAP双阳性细胞数显著增加,而GLT-1/GFAP双阳性细胞数减少。推拿干预能逆转这一变化,降低NDRG2表达同时上调GLT-1水平。Western blot和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)结果进一步验证推拿可在蛋白和mRNA水平调控NDRG2/GLT-1通路。
AAV-NDRG2削弱推拿在CCI大鼠中的镇痛作用
通过鞘内注射rAAV-GfaABC1D-NDRG2-P2A-mCherry病毒过表达NDRG2,发现其可显著减弱推拿的镇痛效果。行为学检测显示,NDRG2过表达组大鼠的MWT和TWL改善程度明显低于推拿单独干预组。分子实验证实NDRG2过表达会抑制GLT-1的上调,阻碍推拿对谷氨酸稳态的调节作用。
AAV-NDRG2减弱推拿促进的星形胶质细胞-突触相互作用
透射电镜定量分析显示,推拿干预可显著增加星形胶质细胞对突触前、后膜的覆盖周长比例,并延长围突触星形胶质细胞突起(PAP)尖端长度。而NDRG2过表达则逆转了推拿的这些作用,减少星形胶质细胞-突触接触界面,削弱其对突触间隙谷氨酸溢出的限制能力。
AAV-NDRG2削弱推拿促进谷氨酸摄取和突触可塑性的作用
研究发现推拿能上调Na+/K+-ATPase亚基ATP1A1和ATP1B1的表达,而NDRG2过表达则抑制这一效应。相关性分析显示谷氨酸浓度与ATP1A1/ATP1B1表达呈负相关,GABA浓度与之呈正相关。此外,通过检测囊泡谷氨酸转运体1(VGLUT1)和突触后密度蛋白95(PSD95)的共定位,发现NDRG2过表达削弱了推拿对兴奋性突触密度的抑制作用。
讨论
本研究从星形胶质细胞-突触微环境角度阐释了推拿镇痛的新机制。推拿通过抑制星形胶质细胞NDRG2表达,解除其对GLT-1的转录抑制,进而增强Na+/K+-ATPase依赖的谷氨酸摄取功能。同时,推拿促进星形胶质细胞突起深入突触间隙,形成更紧密的突触包裹结构,有效限制谷氨酸扩散空间。这种形态与功能的重塑共同导致突触间隙谷氨酸浓度降低,兴奋性突触传递减弱,最终缓解神经病理性疼痛。
结论
推拿通过调控星形胶质细胞NDRG2/GLT-1信号通路,改善突触间隙谷氨酸稳态,抑制脊髓背角异常突触可塑性,从而发挥镇痛作用。该研究不仅为推拿治疗神经病理性疼痛提供理论依据,也为疼痛的靶向治疗提供了新思路。