《Neuroscience Letters》：Phosphatase of regenerating liver-1 is associated with inflammatory pain, spinal GluN2B upregulation, and microglial activation
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摘要脊柱背角中的中枢敏感化表现为神经元兴奋性增强以及持续的神经炎症反应，这是导致持续性炎症性疼痛的关键机制；然而，协调这些过程的上游分子调控因子至今尚未被完全阐明。在本研究中，通过向小鼠足底注射完全弗氏佐剂来建立炎症性疼痛模型，并利用慢病毒短发夹RNA技术降低脊柱背角中再生肝磷脂
摘要
脊柱背角中的中枢敏感化表现为神经元兴奋性增强以及持续的神经炎症反应，这是导致持续性炎症性疼痛的关键机制；然而，协调这些过程的上游分子调控因子至今尚未被完全阐明。在本研究中，通过向小鼠足底注射完全弗氏佐剂来建立炎症性疼痛模型，并利用慢病毒短发夹RNA技术降低脊柱背角中再生肝磷脂酶1的表达。CFA诱导的炎症性疼痛伴随着持续的机械性过敏反应以及脊柱神经元中PRL-1表达的增加。敲低PRL-1可减轻疼痛过敏反应，同时还会降低N-甲基-D-天冬氨酸受体亚基GluN2B的表达。此外，敲低PRL-1还能降低小胶质细胞的活性，以及肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β和白细胞介素-6等促炎细胞因子的水平。综合这些发现表明，PRL-1与炎症性疼痛、脊柱神经元敏感化及神经炎症反应密切相关。
引言
炎症性疼痛是最常见的疼痛类型之一，通常由创伤、感染或手术引起的周围组织炎症所引发[1]、[2]、[3]。虽然急性炎症性疼痛具有保护作用，但持续性的炎症会导致长时间的过敏反应，并促使疼痛发展为慢性疼痛[4]。这种转变无法仅用周围神经敏感化来解释，而是涉及中枢痛觉通路内的持续不良变化。尽管非甾体抗炎药和阿片类药物被广泛使用，但其长期使用会因胃肠道损伤、心血管风险、耐受性和依赖性等不良反应而受到限制[5]、[6]、[7]。因此，了解炎症性疼痛的分子机制对于开发更安全的疗法至关重要。
脊柱背角中的中枢敏感化是持续性炎症性疼痛的重要特征[8]、[9]。N-甲基-D-天冬氨酸受体在其中起着关键作用，尤其是GluN2B亚基，它与痛觉敏感化和疼痛持续性密切相关[8]、[9]、[10]。因此，含GluN2B的NMDARs上调被视为中枢敏感化的关键分子事件。
神经炎症也会进一步加剧持续性炎症性疼痛。活化的脊柱小胶质细胞会释放肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β和白细胞介素-6，这些物质会增强兴奋性突触传递[11]、[12]、[13]、[14]、[15]。而增强的神经元活动又会进一步促进小胶质细胞的活化，从而形成一种正反馈循环，维持中枢敏感化状态[16]、[17]、[18]、[19]。不过，连接神经元敏感化与神经炎症的上游分子调控因子仍不明确。
蛋白酪氨酸磷酸酶可调控细胞内磷酸化反应，已有研究表明多种这类酶与NMDAR信号传导及疼痛调节有关[20]、[21]、[22]。再生肝磷脂酶1是一种存在于中枢神经系统中的、在神经元中含量较高的磷酸酶[23]、[24]。先前的研究提示，PRL-1与突触结构、Src相关信号传导以及细胞骨架调控有关[25]、[26]、[27]、[28]。这些发现表明PRL-1可能参与中枢敏感化过程，但其是否与炎症性疼痛有关则尚不清楚。
在本研究中，我们利用CFA诱导的小鼠模型，并通过慢病毒shRNA技术降低脊柱背角中的PRL-1表达，以此探究其在炎症性疼痛中的作用。我们研究了PRL-1敲低是否会导致疼痛行为、GluN2B表达、小胶质细胞活性以及促炎细胞因子生成方面的变化。我们的假设是，在炎症性疼痛发生时，脊柱背角中的PRL-1表达会上调，且可能与疼痛过敏反应、神经元敏感化相关的改变以及神经炎症反应有关。
章节节选
实验动物
本研究使用了2个月大的雌性成年C57BL/6J小鼠。这些小鼠被置于12小时光照/黑暗周期的环境中，饲养温度为20–24℃，可自由获取食物和水，随后被随机分配到不同实验组。所有实验操作均获得了湖北医学大学动物使用与护理委员会的批准。
CFA模型的建立
在异氟烷麻醉下，向右侧后爪单侧足底注射20μL的CFA来诱发炎症性疼痛。而对照组小鼠则接受等量的生理盐水注射。
CFA诱导的炎症性疼痛期间脊柱背角中PRL-1表达上调
在注射后第7天，CFA处理组小鼠的后爪图像显示出明显的炎症变化，而对照组小鼠则没有出现此类变化（见图1B）。为评估与疼痛相关的行为表现，我们在不同时间点检测了四组小鼠的脚趾撤回阈值：对照组、CFA组、CFA+CON-LV组以及CFA+PRL-1-LV组。在注射前，各组之间的脚趾撤回阈值并无显著差异。与对照组相比，CFA处理组小鼠出现了显著的机械性过敏反应
讨论
本研究表明，PRL-1与CFA诱导的脊髓持续性炎症性疼痛存在关联，且可能在其发病过程中起一定作用。我们发现PRL-1主要表达在脊柱神经元中，且在CFA处理后其表达显著上升。此外，敲低脊柱中的PRL-1可减轻疼痛过敏反应，同时还会伴随GluN2B表达下降、小胶质细胞活性降低以及促炎细胞因子水平下降。这些发现
研究意义
本研究表明，PRL-1可能将神经元敏感化相关的改变与脊柱的神经炎症反应联系起来，为理解持续性炎症性疼痛的发病机制提供了新的视角。
资金支持
本研究得到了国家自然科学基金（基础研究计划，项目编号32250018、82501490）以及湖北省自然科学基金（项目编号2025AFA019、2025AFB583）的支持。
CRediT作者贡献说明
金文娇：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，验证，软件使用，数据整理。李龙辉：实验研究，数据整理。杨俊奇：实验研究，数据整理。徐学琴：方法设计。肖琴：方法设计。李佳：方法设计。柯长斌：监督，项目管理，资金申请，概念构思。吴艳琼：写作——审阅与编辑，项目管理，资金申请，概念构思。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
术语表
- PRL-1/PTP4A1
- 再生肝磷脂酶1
- PTPs
- 蛋白酪氨酸磷酸酶
- PTP1B
- 蛋白酪氨酸磷酸酶1B
- CFA
- 完全弗氏佐剂
- IL-1β
- 白细胞介素-1β
- IL-6
- 白细胞介素-6
- TNF-α
- 肿瘤坏死因子-α
- CFA+PRL-1-LV小鼠
- 经PRL-1-LV处理的CFA小鼠
- CFA+CON-LV小鼠
- 经CON-LV处理的CFA小鼠
- GAPDH
- 甘油醛3-磷酸脱氢酶
- GluN2B
- N-甲基-D-天冬氨酸受体2B亚基
- Iba1
- 离子化钙结合适配分子1
- IHC
- 免疫组织化学
- I.p.
- 腹腔内
- LV
- 慢病毒
- MAP2
金文娇|李龙辉|杨俊奇|徐学琴|肖琴|李佳|柯长斌|吴艳琼
