光生物调节疗法通过恢复神经生长因子水平和增加髓鞘蛋白零表达增强慢性压迫性损伤后大鼠周围神经修复

《Current Issues in Molecular Biology》：Photobiomodulation Therapy Enhances Peripheral Nerve Repair by Restoring Nerve Growth Factor Levels and Increasing Myelin Protein Zero Expression After Chronic Constriction Injury in Rats

　　

神经病理性疼痛是一种常与外周神经损伤相关的慢性疾病，其特征是显著的结构和分子改变。光生物调节疗法（PBMT）已显示出镇痛和抗炎作用；然而，其对神经营养和髓鞘相关修复机制的影响尚不完全清楚。本研究旨在探讨PBMT对雄性大鼠坐骨神经慢性压迫性损伤（CCI）诱导的超微结构、形态计量学和分子变化的影响，重点关注NGF和P₀的表达。研究人员使用坐骨神经CCI模型诱导神经病变。PBMT在损伤后14天开始，使用红外904 nm激光进行十次治疗。研究人员采用透射电子显微镜、形态计量学分析、免疫荧光和Western blot分析来评估神经再生以及NGF和P₀的表达。经受CCI的动物表现出与Wallerian变性一致的超微结构变化，伴随坐骨神经中NGF和P₀表达降低。相比之下，PBMT显著保留了神经形态，恢复了NGF表达，并显著增加了P₀蛋白水平。总之，这些发现表明PBMT通过促进轴突再生和髓鞘恢复所涉及的分子和结构机制来增强外周神经修复。NGF表达的恢复和P₀蛋白表达的增加表明这些机制有助于PBMT的再生效应，支持其作为外周神经病变安全、非侵入性治疗策略的潜力。

神经病理性疼痛是外周神经损伤的常见后果，伴随显著的结构和分子改变，全球约7%的人口受其影响，导致功能损害和生活质量下降。光生物调节疗法（PBMT）虽已证实具有镇痛和抗炎作用，但其对神经营养因子和髓鞘修复相关机制的影响尚不明确。神经生长因子（NGF）对神经元存活和轴突再生至关重要，而髓鞘蛋白零（P₀）是周围神经髓鞘的主要结构蛋白，其表达变化与髓鞘修复密切相关。因此，本研究旨在探究PBMT是否通过调节NGF和P₀表达来促进周围神经修复。该论文发表在《Current Issues in Molecular Biology》。

研究人员采用雄性Wistar大鼠（来自巴西圣保罗大学生物医学科学研究所中央动物设施）的坐骨神经慢性压迫性损伤（CCI）模型，于损伤后14天开始应用PBMT（904 nm激光，能量密度6 J/cm²，共10次治疗）。主要技术方法包括：透射电子显微镜（TEM）用于超微结构分析；形态计量学分析测量髓鞘厚度、纤维直径和轴突直径；免疫荧光定性评估NGF和P₀分布；Western blot定量检测NGF和P₀蛋白表达。所有定量分析由盲法研究者进行。

结果部分：
1. **坐骨神经超微结构分析**：通过TEM观察，NAIVE和SHAM组神经纤维结构完整，髓鞘规则。CCI组出现Wallerian变性特征，包括神经纤维密度降低、髓鞘结构紊乱。CCI+PBMT组则显示髓鞘修复迹象，神经架构保存较好，提示PBMT具有保护和再生效应。
2. **坐骨神经形态计量学分析**：CCI导致髓鞘厚度和轴突直径显著降低（分别约为NAIVE组的27.7%和56.0%）。PBMT后髓鞘厚度增至NAIVE组的50.4%（增加约81.5%），轴突直径增至80.5%（增加约43.7%），但未达统计学显著性。神经纤维直径各组间无显著差异。
3. **坐骨神经中NGF和P₀免疫反应性评估**：免疫荧光显示，CCI组NGF和P₀免疫染色强度显著降低。PBMT后两种标记物免疫反应性均增强，提示神经营养支持和髓鞘成分得到部分恢复。
4. **Western blot分析**：CCI组NGF蛋白表达降至NAIVE组的约45%，PBMT后恢复至约96%，显著高于CCI组（增加约113%）。P₀表达在NAIVE、SHAM和CCI组间无显著差异，但PBMT组增至NAIVE组的约113%，显著高于其他所有组（增加约80%），与超微结构和免疫荧光结果一致。

讨论部分总结：研究人员指出，PBMT通过恢复NGF表达和增加P₀蛋白水平，同时促进轴突再生和髓鞘重建的超微结构特征，从而创造有利于周围神经修复的生物学环境。这些分子和结构变化为先前在该模型中观察到的功能恢复提供了生物学基础，并支持PBMT作为非侵入性治疗策略的潜力。研究在雄性大鼠中进行，仅评估单一PBMT方案，且未进行电生理评估，限制了直接的结构-功能相关性推断。未来研究需优化参数并延长随访。

研究结论部分翻译：光生物调节疗法（PBMT）促进了坐骨神经慢性压迫性损伤后周围神经修复的分子和超微结构变化。PBMT恢复了NGF表达，增加了P₀蛋白水平，并诱导了轴突再生和髓鞘重建的超微结构特征。尽管实验期间未达到完全的形态计量学恢复，但形态计量学、超微结构、免疫荧光和Western blot结果的趋同性表明，PBMT创造了一个有利于周围神经再生的生物学环境。总之，这些发现提供了新的证据，表明PBMT的再生效应涉及互补的神经营养和髓鞘相关机制，增强了其作为治疗外周神经损伤和神经病变的非侵入性策略的治疗潜力。