长期反复应用吗啡极易产生药物耐受,我们前期研究结果表明小胶质细胞激活在其中发挥着关键作用,但具体机制尚不清楚。有研究提示趋化因子家族成员可能介导了吗啡耐受形成过程中小胶质细胞的激活以及与其它细胞间的相互作用,本课题据此提出假说长期应用吗啡可导致小胶质细胞激活,后者在趋化因子的作用下迁移聚集于特定脑区,释放趋化因子等物质,对神经元等细胞产生功能性调控作用,导致吗啡耐受的形成。本课题拟应用寡核苷酸微阵列芯片及生物信息学技术,通过分析动物不同脑区基因表达谱的差异变化,筛选出参与吗啡耐受形成机制的所有趋化因子家族成员,并通过经典的分子生物学方法对趋化因子的拟合关系加以验证,从而确定吗啡耐受形成过程中参与小胶质细胞激活以及与其它细胞相互作用的关键性趋化因子。本课题有望发现并建立小胶质细胞激活过程的分子路线图,为预防吗啡耐受形成及研发以机制为导向的靶向药物提供了基因组学依据。
Morphine tolerance;microglia;chemokine;gene expression profile;
长期反复应用吗啡极易产生药物耐受,我们前期研究结果表明小胶质细胞激活在其中发挥着关键作用,有研究提示趋化因子家族成员可能介导了吗啡耐受形成过程中小胶质细胞的激活以及与其它细胞间的相互作用,本课题据此提出假说长期应用吗啡导致小胶质细胞的激活,后者在趋化因子的作用下迁移聚集于特定脑区,释放趋化因子等物质,对神经元等细胞产生功能性调控作用,导致吗啡耐受的形成。本课题应用寡核苷酸微阵列芯片及生物信息学技术,通过分析动物不同脑区基因表达谱的差异变化,筛选出参与吗啡耐受形成机制的所有趋化因子家族成员,并通过经典的分子生物学方法对趋化因子的拟合关系加以验证,从而确定吗啡耐受形成过程中参与小胶质细胞激活以及与其它细胞相互作用的关键性趋化因子。本课题研究结果表明吗啡耐受大鼠在丘脑、PAG和脊髓都有活化小胶质细胞聚集,而且不同时间点抑制小胶质细胞的活化可以延迟吗啡耐受的形成;基因芯片筛选出了吗啡耐受大鼠不同部位的差异表达基因;通过动物实验表明(1)上调的脊髓CXCL10/CXCR3通过pp38信号通路调节吗啡耐受的作用,并且CXCL10具有致痛作用,与mor共表达,通过pAkt信号通路减弱吗啡的急性镇痛作用,CXCL10也能使给予吗啡的BV-2发生细胞迁移;(2)在吗啡耐受小鼠PAG中,与小胶质细胞共表达的CXCL10和与神经元共表达的CXCR3随着吗啡耐受的形成而表达增加,侧脑室内注射CXCR3特异性抑制剂(AMG487)明显地阻碍吗啡耐受的形成、CXCR3的表达上调和神经元CaMKII/CREB级联反应的活性;侧脑室内注射小胶质细胞抑制剂米诺环素能够延迟吗啡耐受的形成和减少PAG中CXCL10的表达;(3)在吗啡耐受大鼠脊髓中,CXCL11通过星形胶质细胞参与吗啡耐受的作用,而拮抗CX3CL1/CX3CR1并没有影响吗啡耐受的形成。本课题有望发现并建立吗啡耐受形成阶段小胶质细胞激活的分子路线图,为吗啡耐受机制的基础研究提供切入点,为今后研发预防和治疗吗啡耐受的靶向性药物提供了基因组学依据。