小脯氨酸丰富重复蛋白1A（SPRR1A）介导的ephrin-A5下调通过脑源性神经营养因子/原肌球蛋白受体激酶B（TrkB）信号驱动神经病理性疼痛

《Neurotherapeutics》：Small proline-rich repeat protein 1A-mediated ephrin-A5 downregulation drives neuropathic pain via brain-derived neurotrophic factor/Tropomyosin receptor kinase B signaling

　　

神经病理性疼痛（neuropathic pain）是一种常见的慢性疼痛状态，严重影响患者生活质量。尽管小脯氨酸丰富重复蛋白1A（SPRR1A）是众所周知的轴突再生标志物，但其在神经病理性疼痛中的具体作用及潜在分子机制仍不清楚。本研究显示，在 spared nerve injury (SNI) 小鼠的脊髓背角中，SPRR1A 显著增加，伴随 ephrin-A5 下调、脑源性神经营养因子（BDNF）/原肌球蛋白受体激酶 B（Trk_B）通路激活以及神经元兴奋性增强。SPRR1A 过表达在 na?ve 小鼠中诱导触诱发痛（allodynia），而敲低 SPRR1A 可减轻痛觉过敏（hyperalgesia）并降低神经元过度活跃。沉默 SPRR1A 恢复 ephrin-A5 表达并抑制 BDNF/Trk_B 激活。免疫共沉淀（Co-immunoprecipitation）证实 SPRR1A 与 ephrin-A5 相互作用，而 ephrin-A5 竞争性结合 Trk_B 以阻断 BDNF 介导的信号。相反，SPRR1A 过表达降低 ephrin-A5 水平并促进 BDNF/Trk_B 激活。Ephrin-A5 siRNA 逆转 SPRR1A 敲低对 Trk_B 信号的抑制作用。此外，鞘内注射重组 ephrin-A5 显著减轻 SNI 小鼠的痛觉过敏。总之，这些发现将 SPRR1A 确定为神经病理性疼痛的关键调节因子，其通过抑制 ephrin-A5 从而增强脊髓背角中的 BDNF/Trk_B 信号，促进中枢敏化（central sensitization）。靶向 SPRR1A-ephrin-A5-BDNF/Trk_B 轴可能代表一种有前景的神经病理性疼痛治疗策略。

神经病理性疼痛是一种由躯体感觉系统损伤或功能障碍引起的慢性疼痛，严重影响患者生活质量，现有治疗仅能提供部分和暂时缓解，亟需发现新的分子靶点。研究人员在《Neurotherapeutics》上发表研究，揭示了脊髓背角中小脯氨酸丰富重复蛋白1A（SPRR1A）通过下调ephrin-A5并激活脑源性神经营养因子（BDNF）/原肌球蛋白受体激酶B（Trk_B）信号通路驱动神经病理性疼痛的新机制，提出靶向SPRR1A-ephrin-A5-BDNF/Trk_B轴可能成为治疗策略。

研究人员主要采用以下关键技术方法：使用成年雄性C57BL/6小鼠建立坐骨神经分支选择性损伤（SNI）模型；通过转录组测序（RNA-seq）筛选差异表达基因；利用小干扰RNA（siRNA）和自互补腺相关病毒（scAAV）进行基因敲低和过表达；采用免疫共沉淀（Co-IP）和免疫荧光（IF）检测蛋白相互作用与定位；运用全细胞膜片钳记录技术评估脊髓Ⅱ层神经元兴奋性；通过行为学测试（von Frey纤维和热辐射法）评估疼痛阈值。

**神经损伤诱导脊髓背角SPRR1A上调**：通过转录组测序和定量实时PCR（qRT-PCR）发现，SNI小鼠脊髓背角中SPRR1A mRNA和蛋白水平显著上调，表达高峰与疼痛行为时间进程一致，且主要存在于NeuN阳性的兴奋性谷氨酸能神经元（Vglut2阳性）中，而非星形胶质细胞或小胶质细胞。

**SPRR1A增强背角神经元兴奋性和疼痛样超敏**：在na?ve小鼠中通过鞘内注射scAAV过表达SPRR1A，导致机械性触诱发痛和热痛觉过敏，持续至少21天。全细胞膜片钳记录显示，SPRR1A过表达显著增加脊髓Ⅱ层神经元的动作电位（AP）发放频率和自发兴奋性突触后电流（sEPSC）的频率和幅度。

**SPRR1A驱动背角神经元兴奋性和神经病理性疼痛**：在SNI小鼠中，鞘内注射SPRR1A siRNA（术后第1天或第7天开始）显著缓解机械性和热痛觉过敏，降低AP发放频率和sEPSC频率及幅度，证实SPRR1A是维持神经病理性疼痛所必需的。

**SPRR1A介导的ephrin-A5下调促进神经病理性疼痛**：蛋白相互作用分析和免疫共沉淀显示SPRR1A与ephrin-A5直接结合；SNI后ephrin-A5蛋白水平持续下调，而SPRR1A siRNA可恢复其表达。鞘内注射重组ephrin-A5 Fc蛋白剂量依赖性地减轻SNI小鼠的痛觉过敏，且ephrin-A5 siRNA可逆转SPRR1A siRNA的镇痛效果，表明ephrin-A5是SPRR1A的关键下游效应分子。

**Ephrin-A5通过竞争性抑制BDNF/Trk_B信号减弱SPRR1A驱动的神经病理性疼痛**：SNI后BDNF表达上调，Trk_B总蛋白水平不变。SPRR1A敲低增强ephrin-A5与Trk_B的结合，同时减少BDNF与Trk_B的结合。在SNI小鼠中，腹腔注射Trk_B抑制剂ANA-12可恢复ephrin-A5 siRNA逆转SPRR1A siRNA镇痛效果后的疼痛阈值，证实ephrin-A5通过竞争性抑制BDNF/Trk_B信号发挥作用。

**SPRR1A在体外下调ephrin-A5并激活BDNF/Trk_B信号**：在HT22小鼠神经元细胞系中，慢病毒介导的SPRR1A过表达降低ephrin-A5 mRNA和蛋白水平，减弱ephrin-A5与Trk_B的相互作用，增强BDNF与Trk_B的结合，进一步支持体内机制。

讨论部分总结：本研究首次揭示SPRR1A在脊髓背角中通过直接抑制ephrin-A5，解除其对BDNF/Trk_B信号的“分子刹车”，从而促进神经元过度兴奋和中枢敏化，驱动神经病理性疼痛。研究结论翻译为：总之，本研究揭示了一条新的分子通路，即SPRR1A通过下调ephrin-A5并激活BDNF/Trk_B信号轴来调节神经病理性疼痛。这些发现为神经病理性疼痛的病理生理学提供了新见解，并提示靶向SPRR1A-ephrin-A5-BDNF/Trk_B轴可能为慢性疼痛管理提供有效的治疗策略。