Nogo-A 新功能域通过与NgR1 结合促进炎症痛和抑制神经突生长

Nogo-A蛋白作为细胞骨架的关键调控蛋白，可以通过影响细胞骨架的动态平衡而参与调控多种细胞功能。Nogo-A 蛋白在成年动物背根神经节 (dorsal root ganglion, DRG) 的神经元中具有很高的表达水平，提示DRG组织中的Nogo-A 蛋白很可能参与痛觉信息的传导和调控过程。本研究采用足底注射完全弗氏佐剂(complete Freund’s adjuvant, CFA) 的炎症痛大鼠模型，对DRG 组织中的Nogo-A 蛋白及其新的功能区Nogo-A aa 846-861 参与炎症痛的发生过程及其具体分子机制进行探讨。结果：（1）通过生物信息学分析，发现了Nogo-A蛋白两个新的潜在功能域Nogo-A aa 846-861 和Nogo-A aa 415-430。行为学结果证明，只有功能域Nogo-A aa 846-861 参与炎症痛。因此，Nogo-A aa 846-861 作为Nogo-A 蛋白的新功能域促进了CFA 诱发的炎症热痛敏。（2）Western Blot、活细胞钙成像和行为学实验证实，蛛网膜下腔注射Nogo-A aa 846-861 的拮抗肽（846-861 PE）阻断Nogo-A aa 846-861/NgR1 信号通路，明显减弱炎症痛大鼠DRG 组织中TRPV1 蛋白的表达和功能，并且可明显缓解CFA 诱发的炎症热痛敏。（3）GST pull-down 和FRET 实验进一步证实Nogo-A aa 846-861 可以和NgR1 直接结合，并且新功能域Nogo-A aa 846-861 通过其下游的LIMK/cofilin/actin 信号通路促进了微丝的聚合作用，进而促进炎症热痛觉敏化过程。（4）通过DRG 组织和皮层神经元原代培养实验证实，Nogo-A aa 846-861 活性肽可以显著抑制DRG 组织和皮层神经元轴突的生长，并且该抑制作用可以被Nogo-A aa 846-861 特异性抗体阻断。综上所述，DRG 组织中的Nogo-A 蛋白及其新的功能域Nogo-A aa 846-861 参与CFA 诱发的炎症热痛觉敏化的调控，可通过与其受体NgR1 结合激活下游的LIMK/cofilin/actin 信号通路，并上调TRPV1 蛋白的表达和功能来实现；其拮抗肽846-861 PE 和Nogo-A aa 846-861 特异性抗体，可通过阻断Nogo-A aa 846-861/NgR1 信号通路发挥镇痛作用，为镇痛药物的开发提供了新的靶点；Nogo-A aa 846-861 作为Nogo-A 蛋白的新功能域，还具有抑制神经元轴突生长的作用；而Nogo-A aa 846-861 特异性抗体可以阻断这一抑制作用，为神经损伤后的修复和再生提供了新的研究思路。