坐骨神经痛是常见的慢性疼痛性疾病。我们前期研究发现脊髓背角含NR2B亚单位的NMDA受体上调在包括坐骨神经痛在内的多种疼痛中起重要作用;NR2B在突触后膜的上调与其合成和转运增多以及内化减少密切相关。有离体研究表明NR2B依赖驱动蛋白KIF17和支架蛋白复合体(CASK-Mint1-Velis)转运到树突末端;而突触后密度蛋白PSD95 与NR2B的ESDV模序结合,将促进NR2B内化模序YEKL Y1472位点的磷酸化,抑制NR2B的内化。本研究采用激酶抑制剂、基因敲除、PDZ结构域小肽抑制剂等方法,通过行为学、免疫共沉淀、激光共聚焦、电生理等技术,探讨KIF17-Mint1PDZ1-NR2B转运通路和PSD95 PDZ1/2-ESDV-YEKL信号介导的NR2B内化在坐骨神经痛慢性化进程中的作用,并为以PDZ结构域为靶点,调控NR2B在突触后膜表达为目标的慢性疼痛治疗提供理论依据。
坐骨神经痛是临床常见的慢性疼痛,我们前期研究发现脊髓背角内突触后膜含NR2B的NMDA受体上调在多种疼痛中起重要作用。NR2B在突触后膜的表达与其合成和转运增多以及内化减少密切相关,NR2B到树突末端的转运依赖于驱动蛋白KIF17;NR2B的内化与其ESDV模序和突触后密度蛋白PSD95结合有关,可磷酸化NR2B内化模序YEKL Y1472位点,抑制其内化。本研究采用激酶抑制剂、构建小肽等方法,通过行为学、Western-blot等技术,调控NR2B与PDZ结构域在慢性疼痛中的作用。结果提示①鞘内注射大麻素受体2激动剂JWH015可以显著改善稳定期的骨癌痛,呈剂量依赖性,预先给予拮抗剂AM630后JWH015的抗痛敏作用降低;NR2B的mRNA与痛行为学变化一致。②CCD大鼠第7天鞘内注射Cdk5抑制剂Roscovitine,可缓解坐骨神经痛,脊髓NR2A mRNA与疼痛行为学一致,而NR2B无明显差异。③腹腔注射GSK-3β的抑制剂Licl或鞘内注射右旋美托咪定可抑制NR2B磷酸化,分别减轻坐骨神经痛行为和瑞芬痛觉过敏。④鞘内给予棕榈酰化抑制剂2-BP均能够缓解CCD大鼠痛敏,并降低脊髓NR2B棕榈酰化。⑤骨癌痛小鼠5-14天脊髓KIF17、mLin10、CaMKⅡ、NR2B表达升高,重复鞘内注射NR2B拮抗剂艾芬地尔可缓解痛敏,并降低蛋白;Myr-RC-13可破坏KIF17与mLIN相互作用,鞘内注射后可降低脊髓KIF17和NR2B表达,缓解骨癌痛;CaMKⅡ拮抗剂KN93鞘内注射可提高痛阈,降低KIF17和NR2B,提示CaMKⅡ参与调控KIF17/NR2B的转运或表达。⑥在小鼠骨癌痛的形成及维持过程中,脊髓水平NR2B、PSD95表达增加;鞘内注射小肽Myr-NR2B9c,选择性抑制NR2B与PSD95间相互作用后,骨癌痛缓解,同时脊髓NR2B、PSD95表达降低。⑦鞘内给予CaMKⅡ抑制剂m-AIP后能缓解CCI大鼠的疼痛和被动回避行为障碍,降低海马CaMKⅡ、NR2B表达;脊髓和前扣带回水平的CaMKⅡ-CREB信号通路还参与CCI大鼠疼痛情绪,鞘内注射KN93及m-AIP,可改善CCI大鼠痛觉辨识及疼痛相关负性情绪。该课题为以PDZ结构域为靶点,揭示NR2B磷酸化、棕榈酰化等修饰及其转运、内化等在疼痛中的机制,为慢性疼痛治疗提供理论依据。