《Brain, Behavior, and Immunity》:STING-IL-6 signaling in sensory neurons drives cisplatin-induced neuropathic pain
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顺铂能够增加背根神经节(dorsal root ganglion, DRG)神经元胞质中双链DNA(double-stranded DNA, dsDNA)的水平,并上调Bax1和STING的转录。全身性或伤害感受器特异性STING缺失显著减轻顺铂诱导的机械性痛
顺铂能够增加背根神经节(dorsal root ganglion, DRG)神经元胞质中双链DNA(double-stranded DNA, dsDNA)的水平,并上调Bax1和STING的转录。全身性或伤害感受器特异性STING缺失显著减轻顺铂诱导的机械性痛觉超敏(mechanical allodynia)。伤害感受器中的STING信号通过诱导IL-6驱动神经病理性疼痛,该过程不依赖I型干扰素(type I interferons)。药理学STING抑制(C176)可减轻疼痛、降低IL-6表达并减少表皮神经纤维丢失。
神经病理性疼痛是由躯体感觉系统损伤或功能障碍引起的疼痛,化疗药物神经毒性是其常见原因之一。顺铂是广泛使用的铂类抗肿瘤药物,但其所致的神经病理性疼痛(CINP)是常见且棘手的剂量限制性副作用,超过90%的患者可出现触觉敏感度下降、感觉异常和神经病理性疼痛,且现有治疗手段疗效有限。顺铂可导致背根神经节(dorsal root ganglion, DRG)神经元线粒体损伤、氧化应激和神经炎症,但线粒体损伤如何转化为持续性疼痛超敏的分子机制尚不完全清楚。既往研究提示,线粒体损伤可致线粒体DNA(mtDNA)释放至胞质,激活干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes, STING),进而启动I型干扰素和促炎细胞因子产生。然而,STING在躯体感觉系统中的病理作用仍不明确。基于此,研究人员提出假说:顺铂诱导线粒体损伤使胞质DNA增加,激活DRG神经元STING信号,进而产生促炎细胞因子驱动神经病理性疼痛。
研究人员利用遗传学(条件性敲除、基因敲除小鼠)和药理学方法,证实STING信号在伤害感受器中通过IL-6依赖、I型干扰素不依赖的机制驱动CINP。该研究揭示了STING作为线粒体应激与神经病理性疼痛之间新分子联系的重要作用,并为靶向外周STING治疗CINP提供了理论依据。
在方法上,研究人员采用了多种互补技术。动物模型方面,使用了CD1小鼠、C57BL/6J对照、STINGflox、STINGgt(Goldenticket突变)、Ifnar1
-/-、Il6
-/-、Nav1.8Cre和PIRTCre等转基因小鼠,并通过腹腔注射顺铂建立CINP模型。关键方法包括:von Frey纤维丝行为学检测机械性痛觉超敏;实时荧光定量PCR(qPCR)检测mRNA表达;RNAscope原位杂交检测DRG中基因共表达;DRG神经元富集培养及STING激动剂刺激;流式细胞术分析CD45
+免疫细胞;胞质dsDNA定量;以及表皮内神经纤维(intraepidermal nerve fiber