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第四軍醫大學武勝昔/羅層團隊揭示疼痛、焦慮、抑郁共患的分子機制

健康知識養生常識

神經病理性疼痛常與精神疾?。ㄈ缃箲]和抑郁）共患 。 神經疼痛模型中前扣帶皮層（ACC）大量被激活 ， 抑制其神經元活性后產生鎮痛、抗焦慮、抗抑郁的作用 。
細胞外基質(ECM)是由細胞分泌、分布于細胞外的蛋白質和多糖等大分子構成的網絡結構,對組織細胞起支持作用；其分泌的蛋白可作為粘附受體的第一信使 ， 調節細胞功能以應對環境變化 。
層粘連蛋白（Laminins ， LAMB1）為細胞外基質的一種非膠原糖 ， 為細胞黏著于基質的介質 ， 并與多種基底膜成分結合 ， 調節細胞生長和分化 。 之前的研究表明周圍神經病變后引起海馬DG區樹突復雜性降低 ， 細胞外基質結構發生變化 。
ACC腦區是疼痛發生的關鍵腦區 。 2021年7月22日第四軍醫大學基礎醫學院神經生物學系武勝昔教授/羅層研究團隊揭示了ACC腦區細胞外基質LAMB1調控胞內分子變化發揮加重疼痛相關的焦慮和抑郁情緒 。
第四軍醫大學武勝昔/羅層團隊揭示疼痛、焦慮、抑郁共患的分子機制
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外周神經疼痛模型LAMB1蛋白表達降低
研究人員發現在神經損傷后ACC腦區LAMB1蛋白表達明顯降低 ， 隨著損傷時間的增加 ， 該蛋白表達降低越明顯 。 免疫熒光實驗進一步發現LAMB1蛋白主要表達在神經元上 ， 少許表達在小膠質細胞和星形膠質細胞上 。
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病毒沉默LAMB1蛋白
如果在神經疼痛模型中進一步降低LAMB1蛋白后會發生什么呢？通過病毒特異性沉默ACC腦區LAMB1蛋白后能夠加重神經疼痛模型的機械性痛覺超敏 ， 也加重神經疼痛引起的焦慮和抑郁情緒障礙 。 這就進一步表明LAMB1蛋白與疼痛發生密切相關 。
鈣成像技術記錄懸尾實驗中ACC腦區神經元活性
在體鈣成像技術發現LAMB1蛋白表達降低后在機械性痛覺刺激后AAC腦區神經元活性增強 ， 在抑郁樣行為中該腦區神經元活性也增加 ， 這就表明敲低LAMB1蛋白激活ACC腦區神經元活性 。
隨后的結構學證據表明降低LAMB1蛋白后ACC腦區錐體神經元的磨菇型樹突棘和短粗型樹突棘密度增加 ， AMPA受體介導的興奮性突觸后電流增加 ， 這些結果表明LAMB1蛋白降低卻增強了突觸傳遞 ， 引起行為異常 。
沉默ACC腦區LAMB1蛋白后AMPA受體亞基GluR1和NMDA受體亞基NR2A在膜上的表達增加 。 這些結果表明LAMB1蛋白通過改變ACC腦區錐體神經元的突觸可塑性誘發行為異常 。
由于LAMB1基因片段較大 ， 無法通過病毒載體工具實現過表達 。 研究人員注意到LAMB1與整合素β1（integrinβ1）存在密切的相互作用 ， 他們發現激活ACC腦區integrinβ1后能夠減緩神經疼痛模型小鼠的機械性痛覺超敏和熱痛覺 ， 緩解焦慮樣行為 。
然而在慢性皮質酮和慢性束縛應激引起的焦慮和抑郁模型小鼠的ACC腦區LAMB1蛋白水平均沒有變化 。 這就說明ACC腦區LAMB1蛋白僅僅與疼痛引起的焦慮和抑郁相關 。
總的來說 ， 本文揭示了細胞外基質關鍵成分LAMB1蛋白將胞外變化轉化為對胞內分子、結構和功能的變化 ， 闡述了其在疼痛引起的焦慮和抑郁共患疾病的重要發生機制 。
第四軍醫大學武勝昔/羅層團隊揭示疼痛、焦慮、抑郁共患的分子機制
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【參考文獻】
1.https://doi.org/10.1172/JCI146323.
【第四軍醫大學武勝昔/羅層團隊揭示疼痛、焦慮、抑郁共患的分子機制】文中圖片均來自參考文獻
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