《Experimental Physiology》：Therapeutic potential of spexin in diabetic neuropathy: Insights from in vitro and in vivo models
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摘要：本研究探讨了神经肽spexin（SPX）在糖尿病性神经病变（diabetic neuropathy, DN）体外及体内模型中的治疗潜力。将40只雄性BALB/c小鼠随机分为4组（n＝10/组）：正常血糖对照组、未治疗DN组及两个SPX治疗组（DN＋SPX
摘要：本研究探讨了神经肽spexin（SPX）在糖尿病性神经病变（diabetic neuropathy, DN）体外及体内模型中的治疗潜力。将40只雄性BALB/c小鼠随机分为4组（n＝10/组）：正常血糖对照组、未治疗DN组及两个SPX治疗组（DN＋SPX?12.5和DN＋SPX?25）。通过单次腹腔注射链脲佐菌素（streptozotocin, STZ；150 mg/kg）诱导糖尿病状态。DN造模成功后，治疗组每日腹腔注射SPX（12.5或25 μg/kg）连续15天，未治疗DN组给予等体积生理盐水。采用热板试验、甩尾试验和电子von Frey测痛仪评估热痛觉过敏（thermal hyperalgesia）与机械性异常性疼痛（mechanical allodynia）。体外实验显示SPX可显著恢复高浓度葡萄糖暴露的背根神经节（dorsal root ganglion, DRG）细胞的存活率；体内评估发现SPX处理可明显减轻糖尿病小鼠的机械性异常性疼痛与热痛觉过敏。此外，SPX通过减轻全身氧化应激与促炎细胞因子反应发挥强效抗氧化及免疫调节作用，同时保护胰岛结构完整性。综上所述，本研究结果表明SPX可通过调节氧化应激、神经炎症及伤害性感受敏化，对STZ诱导的DN产生神经保护作用，提示其有望成为糖尿病微血管并发症的新型治疗候选药物。
论文解读：Spexin(SPX)在糖尿病性神经病变中的治疗潜力——基于体外与原位动物模型的研究
糖尿病 mellitus（DM）是由胰岛素分泌缺陷和/或胰岛素抵抗导致的慢性高血糖代谢性疾病，可引发视网膜病变、肾病及糖尿病性神经病变（diabetic neuropathy, DN）等微血管并发症。其中DN是最常见的慢性后遗症，约半数糖尿病患者受累，表现为感觉和运动神经损伤、机械性异常性疼痛（mechanical allodynia）及热痛觉过敏（thermal hyperalgesia），严重影响患者生活质量。目前临床缺乏能同时干预DN多重病理机制（氧化应激、神经炎症、神经元凋亡）的药物。Spexin（SPX）是一种含14个氨基酸的神经肽，作为galanin receptor 2（GalR2）和galanin receptor 3（GalR3）的内源性配体，已被报道具有调控能量代谢、抗炎、抗氧化及抗伤害感受作用，且低血清SPX水平与痛性DN相关，但其对DN的直接神经保护效应及机制尚待验证。为此，研究人员通过体外原代背根神经节（dorsal root ganglion, DRG）神经元高糖模型与链脲佐菌素（streptozotocin, STZ）诱导的小鼠DN体内模型，系统评价SPX对DRG神经元存活、伤害性行为、氧化应激、炎症因子及胰腺组织的影响，以明确其在DN治疗中的潜力。该研究发表于《Experimental Physiology》。
主要关键技术方法：
研究人员采用新生Wistar白化大鼠分离培养原代DRG神经元，以45 mmol/L高浓度葡萄糖（high glucose, HG）模拟DN环境，MTT法检测不同浓度SPX（0.1、1、10、100、1000 ng/mL）作用24小时后的细胞活力。体内实验选用40只6–8周龄雄性BALB/c小鼠，单次腹腔注射STZ（150 mg/kg）诱导DN模型，成模后随机分为未治疗DN组、DN＋SPX?12.5（12.5 μg/kg/d腹腔注射）组和DN＋SPX?25（25 μg/kg/d腹腔注射）组及正常血糖对照组（n＝10/组），连续给药15天。通过热板试验、甩尾（tail flick）试验及电子von Frey测痛仪评估伤害性感受阈值；终点采集胰腺组织检测超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、过氧化氢酶（catalase, CAT）、丙二醛（malondialdehyde, MDA）、还原型谷胱甘肽（reduced glutathione, GSH）、总抗氧化能力（total antioxidant status, TAS）及总氧化状态（total oxidant status, TOS）；ELISA检测血清白细胞介素?1β（interleukin?1β, IL?1β）、IL?6、IL?10水平；胰腺行HE染色及半定量组织学评分，Caspase?3免疫组化评估凋亡；采用线性混合效应模型及Kruskal?Wallis检验进行统计学分析。
研究结果
3.1 Modulatory effects of SPX on HG?induced DRG cell viability loss（SPX对HG诱导的DRG细胞活力丧失的调节作用）
HG处理显著降低DRG神经元存活率（P＜0.001）；SPX≥1 ng/mL可剂量依赖性恢复细胞活力，其中100及1000 ng/mL组存活率恢复至与正常对照组无显著差异，0.1 ng/mL无显著改善（P＝0.214）。表明SPX在高糖环境下对原代感觉神经元有直接细胞保护作用。
3.2 Effects of SPX on glycaemic profiles in STZ?induced diabetic models（SPX对STZ诱导糖尿病模型血糖谱的影响）
STZ注射后第3天各糖尿病组空腹血糖＞250 mg/dL确认成模。治疗15天后，两SPX剂量组血糖较未治疗DN组显著降低（DN＋SPX?12.5：P＜0.001；DN＋SPX?25：P＜0.001），但仍高于正常对照组（均P＜0.001），说明SPX具有一定降糖和改善糖稳态的作用。
3.3 Modulatory effects of SPX on nociceptive pain behaviour in diabetic models（SPX对糖尿病模型伤害性疼痛行为的调节作用）
未治疗DN组热板潜伏期、甩尾潜伏期及von Frey撤足阈值均较对照组显著降低（均P＜0.001），符合热痛觉过敏与机械性异常性疼痛表型。两SPX剂量组三种行为学指标均较DN组显著升高（均P＜0.001），接近或达到正常对照组水平，证实SPX可缓解DN相关的热与机械性伤害性感受敏化。
3.4 Modulatory effects of SPX on pancreatic oxidative stress biomarkers（SPX对胰腺氧化应激生物标志物的调节作用）
DN组胰腺SOD、CAT、GSH、TAS显著降低，MDA、TOS显著升高（均P＜0.001）。SPX?25 μg/kg组SOD、CAT、GSH、TAS较DN组显著恢复（P＜0.001或P＝0.004、P＝0.001），MDA与TOS较DN组显著降低（P＝0.030、P＜0.001）；SPX?12.5 μg/kg组仅MDA和TOS较DN组显著降低（P＝0.021、P＜0.001），其余抗氧化指标改善未达显著性。表明SPX可减轻DN引起的胰腺氧化损伤，高剂量效果更优。
3.5 Modulatory effects of SPX on systemic inflammatory and anti?inflammatory cytokine profiles（SPX对全身促炎与抗炎细胞因子谱的调节作用）
DN组血清IL?1β、IL?6显著升高，IL?10显著降低（均P＜0.001）。两SPX剂量均显著降低IL?1β（P＜0.001），DN＋SPX?25组IL?1β恢复至与对照组无差异（P＝0.335）；DN＋SPX?25组IL?6较DN组显著降低（P＝0.019），DN＋SPX?12.5组未达显著性（P＝0.053）；两SPX剂量均显著升高IL?10（P＝0.001），DN＋SPX?25组IL?10恢复至与对照组无差异（P＝0.256）。提示SPX抑制促炎反应并上调抗炎因子，高剂量效果更佳。
3.6 Histopathological and immunohistochemical findings in pancreatic tissue（胰腺组织病理学与免疫组化发现）
DN组见血管充血、出血、间质水肿、单核细胞浸润、胰岛结构破坏及腺泡细胞空泡化，组织损伤评分及Caspase?3阳性细胞密度显著高于对照组（均P＜0.001）。两SPX剂量组组织损伤评分（DN＋SPX?12.5：P＜0.001；DN＋SPX?25：P＜0.001）及Caspase?3评分（均P＜0.001）均较DN组显著降低，高剂量组胰岛和腺泡结构更接近正常。说明SPX可减轻STZ诱导的胰腺β细胞损伤与凋亡。
讨论与结论总结
研究人员指出，SPX通过结合GalR2/GalR3发挥多效作用，本研究中体外实验排除血糖干扰直接证实SPX保护HG环境下的DRG神经元，体内实验则显示SPX兼具降糖、抗氧化、抑炎及胰腺β细胞保护作用，共同介导对DN的神经保护及抗伤害感受效应。研究局限性包括未检测胰岛素信号通路、葡萄糖转运体、NF?κB/MAPK通路及Bax/Bcl?2等分子表达，未直接定量细胞内活性氧（reactive oxygen species, ROS），未做神经传导速度及髓鞘完整性评价，未在DRG神经元内直接检测SPX调控的胞内信号级联。
综上，研究人员得出结论：SPX通过对STZ诱导DN模型中的氧化应激、神经炎症及伤害性感受敏化的调节，减轻高血糖并保护胰腺胰岛结构，恢复DRG神经元存活，缓解热痛觉过敏与机械性异常性疼痛，提示spexin（SPX）是防治糖尿病微血管并发症及痛性DN的潜在新型治疗候选药物。
