HMGB1/TLR4信号传导途径对神经病理性疼痛的影响及其机制探讨

摘要

研究背景:神经病理性疼痛(Neuropathic pain)是临床上常见且难以治疗的慢性疾病,国际疼痛研究协会将其定义为由于创伤或疾病累及体感系统后直接导致的疼痛。近来的研究发现,神经胶质细胞的增殖活化参与调控神经病理性疼痛过程。Toll样受体4(Toll-like receptor4,TLR4)是一种与免疫性或炎症性疾病关系密切的模式识别受体,激活后可通过NF-κB信号途径生成并释放大量的促炎细胞因子。在中枢神经系统,TLR4主要表达与小胶质细胞,并在小胶质细胞的活化和中枢免疫炎症过程中起着重要的作用。高迁移率族蛋白1(Highmobility group box-1 protein,HMGB1)为TLR4内源性配体,在神经病理性疼痛大鼠或骨癌痛大鼠的脊髓背角中都有较高的表达。上述研究提示脊髓水平HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路参与调节小胶质细胞的增殖活化和神经病理性疼痛的发生及发展过程。
　　研究目的:探讨HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路在调节脊髓背角中小胶质细胞的活化和神经病理性疼痛中的作用。
　　方法:选择成功鞘内置管后无运动障碍的雄性SD大鼠,体质量250g～300 g,随机分为正常组(N组)、假手术组(Sham组)、慢性坐骨神经压榨性损伤组(CCI组)、EGCG组(EGCG组)和溶剂对照组(NS组)。EGCG组,CCI组和NS组大鼠给予坐骨神经结扎,Sham组大鼠予以假手术过程但不结扎坐骨神经,而N组则不作任何处理。EGCG组于造模前1d至造模后第3 d,每天鞘内给予表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallo catechin gallate,EGCG)10μl(1mg/kg),继之与生理盐水10μl冲管,其他组则与等量的生理盐水。分别于造模前、后第1 d,4 d,7 d,10 d,14 d测量各组大鼠双侧后足底机械缩足阈值(Paw withdrawal mechanical threshold,PWMT)和热辐射刺激潜伏期(Paw withdrawal thermal latency,PWTL)。于造模后第1d,4 d,7 d获取各组大鼠的脊髓腰膨大段,采用RT-PCR,Western blot和免疫组化技术检测HMGB1,TLR4和NF-κB的mRNA及蛋白的表达变化;荧光抗体技术检测OX-42阳性细胞;ELISA法检测白介素10(Interleukin-10,IL-10),白介素1β(Interleukin-1β,IL-1β)和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)在各组间的表达变化。
　　结果:与Sham组相比,CCI组同侧PWMT(P＜0.01)和PWTL(P＜0.01)明显降低,脊髓腰膨大段HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路明显激活,同侧脊髓背角中的小胶质细胞发生明显的增殖和活化,IL-10,IL-1β和TNF-α的表达明显上调(P＜0.05)。而对侧(P＞0.05)和Sham组(P＞0.05)则无明显变化。鞘内给予EGCG可以明显改善CCI术后的PWMT和PWTL(P＜0.05)。与之相一致,鞘内注射EGCG后,脊髓腰膨大段HMGB1,TLR4和NF-κB的表达,同侧脊髓背角中OX-42阳性细胞的数量以及IL-1β和TNF-α的表达都明显的减少(P＜0.05),而IL-10的表达则明显的增加(P＜0.05)。
　　结论:脊髓水平HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路在神经病理性疼痛的病理机制中起着重要的作用,EGCG可以明显抑制HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路和小胶质细胞的活化,起到治疗慢性坐骨神经压榨性损伤诱导的神经病理性疼痛的作用。