海马ALKBH5上调促进完全弗氏佐剂（CFA）诱导的慢性炎症痛小鼠抑郁样行为并与iNOS相关神经炎症关联

《Brain Research Bulletin》：Hippocampal ALKBH5 Contributes to Depression-like Behaviors in a Mouse Model of Inflammatory Pain

　　

海马ALKBH5在完全弗氏佐剂（CFA）小鼠中显著上调。敲低海马ALKBH5可缓解CFA小鼠的抑郁样行为。靶向抑制ALKBH5可能为缓解慢性炎症痛相关抑郁提供一种新的治疗策略。

研究背景方面，慢性疼痛是严重影响生活质量的健康问题，约20%的全球人口受其影响。疼痛门诊患者常报告焦虑、抑郁、认知缺陷及复杂残疾等重叠问题，其中抑郁可加重疼痛慢性化并放大疼痛感知，导致伤害性加工与情绪失调相互强化。慢性炎症痛相关抑郁的分子机制仍不清楚，临床管理具有挑战。炎症是慢性痛和情感障碍的重要原因，局部和全身炎症均参与疼痛发生发展；边缘系统多个脑区参与慢性痛诱导的负性情绪，前额叶皮质（prefrontal cortex, PFC）和海马（hippocampus, HIP）均与慢性痛相关认知和情绪障碍有关。海马已知与陈述性记忆有关，其内在和外在连接、长时程增强及海马体积在慢性痛模型或患者中发生改变。N⁶-甲基腺苷（m⁶A）是真核mRNA最普遍的甲基化修饰，由writers安装、erasers去除、readers识别；ALKBH5是m⁶A eraser关键催化组分，参与γδ T细胞发育、心脏分化、癌症及神经系统疾病等。炎症刺激下ALKBH5上调，抑制后可减少炎症细胞浸润和新生血管形成，从而减轻炎症；ALKBH5也参与应激诱导抑郁。因此，研究人员提出假设：ALKBH5可能参与慢性炎症痛和情绪障碍共病调控。为此，研究人员在完全弗氏佐剂（complete Freund’s adjuvant, CFA）诱导的慢性炎症痛小鼠中检测PFC和海马ALKBH5表达，利用病毒工具操纵海马ALKBH5，并重点探索神经炎症机制。研究结论提示，海马ALKBH5可能在慢性痛和情绪障碍共病中起关键作用，是未来临床干预的潜在治疗靶点。

关键技术方法方面，本研究使用8周龄雄性C57BL/6J小鼠51只，购自湖南SJA实验动物中心（长沙，湖南，中国）。研究人员建立CFA右后足底注射慢性炎症痛模型，对照注射生理盐水（normal saline, NS）。采用重组腺相关病毒血清型2/9（AAV2/9）介导海马神经元特异性ALKBH5敲低，对照为空载GFP。行为学包括热板实验、von Frey纤维测试、蔗糖偏好测试（sucrose preference test, SPT）、开放场测试（open field test, OFT）、悬尾测试（tail suspension test, TST）、强迫游泳测试（forced swimming test, FST）、高架十字迷宫（elevated plus-maze test, EPM）和新位置识别测试（novel place recognition test, NPRT）。分子方法为蛋白质印迹（Western blot）和斑点印迹（dot blot）。统计分析使用GraphPad Prism 9.5。

结果部分，3.1 CFA上调小鼠海马ALKBH5表达：研究人员通过CFA足底注射建立模型，在注射后21天用蛋白质印迹检测PFC和海马ALKBH5，用斑点印迹检测海马总m⁶A。结果发现PFC中NS组和CFA组无差异，而海马CFA组ALKBH5表达显著升高；海马总m⁶A水平两组无统计学差异。3.2 海马ALKBH5敲低对CFA处理小鼠疼痛行为的影响：通过AAV2/9介导海马ALKBH5敲低并验证效率，采用热板和von Frey测试评估疼痛敏感性。结果发现，与对照CFA小鼠相比，敲低海马ALKBH5对机械和热敏感性无影响。3.3 海马ALKBH5敲低对CFA小鼠焦虑样行为的影响：从CFA注射后第22天起进行4天行为评估。OFT中三组总移动距离无显著差异；EPM中GFP+CFA组较GFP+NS组开臂停留时间呈减少趋势但未达显著，而敲低海马ALKBH5显著增加CFA小鼠开臂停留时间。3.4 海马ALKBH5敲低对CFA小鼠抑郁样行为的影响：SPT中GFP+CFA组蔗糖偏好降低，敲低ALKBH5后缓解；TST和FST中GFP+CFA组不动时间增加，敲低ALKBH5后显著逆转。研究提示，CFA诱导的抑郁样行为可能与海马ALKBH5表达增强相关。3.5 海马ALKBH5敲低对CFA小鼠认知行为的影响：NPRT结果显示三组辨别比无统计学差异，提示敲低海马ALKBH5可能对认知功能无影响，但仍需更多证据。3.6 海马ALKBH5敲低对CFA小鼠iNOS和COX2表达的影响：蛋白质印迹显示，与GFP+NS组相比，GFP+CFA组海马诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase, iNOS）显著增加，敲低海马ALKBH5后恢复正常；环氧合酶2（cyclooxygenase-2, COX2）在三组间无差异。研究提示海马ALKBH5与iNOS相关炎症信号可能存在关联。

讨论部分指出，慢性痛与抑郁常共存并相互影响，但其分子机制有限，阻碍有效治疗开发。本研究重要新发现是海马ALKBH5与CFA后慢性痛相关抑郁样行为相关。CFA模型因简单、重复性高和参数可测而常用于慢性炎症痛研究；该模型中机械缩足阈值下降可从注射后1小时持续至第4周，痛厌恶、痛抑郁和认知障碍主要在2周、4周和2–4周出现。与ALKBH5在免疫系统、癌症及应激诱导抑郁中的研究相比，其在慢性炎症痛和情绪障碍共病中的作用研究较少。研究人员发现海马ALKBH5敲低不影响疼痛阈值，但可缓解抑郁样行为；NPRT未显示认知差异。炎症与抑郁关系密切，外周炎症信号可通过血脑屏障、迷走神经和室周器官进入脑内，影响情绪调节脑区。iNOS促进一氧化氮产生并参与炎症信号，本研究中CFA增加海马iNOS，敲低ALKBH5后降低。作者提出假设：ALKBH5升高可能减少特定转录本如iNOS mRNA的m⁶A修饰，从而增加iNOS表达；但海马总m⁶A不变，且缺乏iNOS mRNA m⁶A改变的直接证据，仍需进一步研究。限制包括细胞机制未完全阐明、研究仅使用雄性小鼠、神经元特异性敲低而星形胶质细胞ALKBH5也可能参与。研究结论翻译如下：总之，研究人员的研究发现，在慢性炎症痛共病焦虑和抑郁的小鼠模型中，海马ALKBH5表达显著上调。这些发现提示海马ALKBH5与iNOS相关炎症信号在CFA诱导的抑郁样行为之间可能存在关联。因此，靶向抑制ALKBH5可能为缓解慢性炎症痛相关情绪障碍提供一种新的治疗策略。此外，未来研究需要扩展疼痛模型并进一步探索ALKBH5的下游机制。