激动脊髓α2A受体(α2AR),能够有效抑制神经病理性疼痛,但α2AR究竟通过何种信号途径、实现对慢性疼痛的调节,目前仍不清楚。资料显示酪氨酸激酶Fyn,通过磷酸化NMDA受体的NR2B亚基,能够显著增强NR2B介导的脊髓痛觉信息的突触传递、对诱发痛觉过敏极为关键。而申请者的预实验意外的发现激动α2AR,能够灭活突触Fyn、阻断Fyn对突触NR2B的酪氨酸磷酸化!而这一过程可能与Fyn的一种抑制性调控蛋白- - -C-末端src激酶(CSK)有关。申请者发现激动α2AR,会快速动员抑制性的CSK向突触运动、显著提高CSK的突触含量,提示可能存在这样一条信号途径,即α2AR→促进CSK向突触分布→增强CSK对突触Fyn/NR2B的抑制性控制而镇痛。本项目的研究目标,在于全面解析这一新的信号途径在脊髓痛觉信息调控中的作用,并深入探讨增强CSK的突触动态分布对神经病理性疼痛的抑制效应。
α2A adrenoceptor;C-Terminal Src Kinase;NMDA receptor;analgesics;
本项目的研究目标,在于建立“α2A受体--C-末端src 激酶(CSK)--NR2B受体”这一信号转导通路,并探讨该通路与痛觉调控的关系。本项目严格按照计划书进行,各项研究均顺利进行,实现了预期的研究目标。实验结果显示(1)α2A受体能够通过G蛋白的Gβγ亚基实现对慢性病理性疼痛的抑制,因为脊髓背角表达β-肾上腺素受体激酶-1 的胞浆C-末端序列(β-ARK1ct)、以封闭内源性Gβγ 的功能,会显著拮抗α2A受体的镇痛效应;(2)脊髓背角神经元大量表达CSK;α2A受体通过Gβγ信号通路,能够动员CSK向突触再分布,逆转外周组织损伤诱发的CSK突触失定位;(3)为验证CSK是α2A受体/Gβγ信号通路的下游调控靶点,本项目构建重组腺病毒表达载体,使背角神经元表达无活性的CSK 突变体 [CSK(K222R)]、以干扰内源性CSK 的功能,发现 CSK(K222R)会明显减弱α2A受体的镇痛效应;(4)α2A受体/Gβγ信号通路通过改变CSK的突触分布,能够逆转外周组织损伤诱发的脊髓背角NR2B受体的功能亢进;(5)通过重组腺病毒表达载体,直接在脊髓背角神经元中表达外源性的野生型CSK [CSK(WT)]、以增强CSK的突触功能,能够模拟α2A受体激动剂的作用,缓解组织损伤诱发的慢性病理性疼痛症状,抑制脊髓背角NR2B受体介导的兴奋性突触后电流(excitatory postsynaptic currents; EPSCs)幅值,逆转NR2B受体在突触后致密质中的表达水平。本研究全面而系统地建立了“α2A受体--CSK--NR2B受体”这一信号转导途径,从而为深入揭示α2A受体的镇痛机制提供了全新的实验依据。