脊髓小胶质细胞群参与神经病理性疼痛的缓解和复发

1. 周围神经损伤 (PNI) 后疼痛超敏反应的缓解需要CD11c+脊髓小胶质细胞的参与

神经系统的损害会引起躯体感觉神经元细胞和非神经元细胞特别是小胶质细胞功能的改变，从而导致神经病理性疼痛的产生和发展。在周围神经损伤（PNI，一种神经病理性疼痛模型）后，脊髓背角 (SDH)的小胶质细胞会迅速作出反应，如形态、细胞数量和基因表达水平等发生改变，这些变化都是疼痛发展所必需的过程；然而，小胶质细胞具有高度可塑性，不同基因表达显现出不同的功能及形态上的差异，并且小胶质细胞群在神经元发育和疾病发展过程中同样会发生相应变化。

由于大脑中表达CD11c（也称为整合素αX,ITGAX）的小胶质细胞在几种神经疾病模型中都有增加；因此，该研究重点关注了CD11c

小胶质细胞在PNI后参与神经病理性疼痛缓解与复发的过程。通过使用Itgax-Venus 小鼠（其CD11c

细胞表达Venus 荧光蛋白），发现SDH 中的Venus

细胞在正常小鼠和假手术小鼠中很少被观察到，但在PNI 后明显增加。Venus 的表达局限于IBA1

和CD11b

、嘌呤能受体P2Y12R

、Hexb

小鼠tdTomato

(tdT

)细胞，这使得小胶质细胞的可视化成为可能。在部分tdT

和P2Y12R

小胶质细胞中观察到了Venus

细胞；此外，来自骨髓嵌合体小鼠和脾切除小鼠的数据排除了外周衍生细胞参与形成Venus

细胞；所以，该研究将SDH 中的Venus

细胞称为CD11c

小胶质细胞。为探究CD11c

小胶质细胞在神经病理性疼痛不同阶段的变化情况，研究者通过流式细胞术发现CD11c

小胶质细胞在 PNI 造模后第14 天达到峰值，CD11c 不表达 (CD11c

) 的小胶质细胞在PNI 后的第7 天达到峰值。此外，CD11c 高表达 (CD11c

) 的小胶质细胞在PNI 后第35 天达到峰值；这时，机械刺激缩足反射阈值 (MWT) 已恢复到基线。因此，在PNI 诱导的痛觉超敏反应中，CD11c

小胶质细胞出现在SDH 中，即使在疼痛缓解后仍然存在。

为进一步探究CD11c

小胶质细胞的作用，研究者使用

-DTR-EGFP 小鼠（CD11c

细胞表达白喉毒素受体DTRs 和增强型绿色荧光蛋白 EGFP），鞘内注射白喉毒素 (DTX) 耗尽CD11c

小胶质细胞，然后进行疼痛行为测试，发现CD11c

小胶质细胞剔除的小鼠未能从痛觉超敏反应中自发恢复。相反，PBS 处理的

-DTR-EGFP 小鼠和DTX 处理的野生型 (WT) 小鼠（未删除CD11c

细胞），在造模后，其MWT 显著降低，14 天后又逐渐恢复。因此，认为CD11c

小胶质细胞在缓解神经病理性疼痛中发挥了作用。

第三，园区虽然设置了大量的摄像头，可是动物园管理人员是否经常查看录像？假设动物园安排了专人事实的查看监控摄像，应当可以更加及时的发现险情并安排施救方案等紧急应对方案。但实际情况表明，动物园方并未在第一时间发现老虎袭人的发生，而是受害者丈夫向巡逻车内的工作人员求救后动物园方才发现并开展救援的。由此可见，动物园方在对于监控录像的监管方面存在着漏洞。

2. IGF1 是 CD11c+小胶质细胞恢复痛觉超敏所必需的一种细胞因子

该研究对PNI 后的Itgax-Venus 小鼠SDH 中的小胶质细胞进行了RNA 测序，发现CD11c

和CD11c

小胶质细胞具有不同的转录特征。该研究分析了PNI 造模后第35 天SDH 中CD11c

小胶质细胞的差异表达基因 (DEG)，并重点关注了胰岛素样生长因子1 基因(

)。荧光定量PCR 结果证实， PNI造模后CD11c

小胶质细胞中

mRNA 增加，并在第35 天达到峰值。研究者通过原位杂交检测到SDH 中CD11c

小胶质细胞

的 mRNA 表达。为了确定IGF1 的作用，该研究使用Itgax-Cre;

小鼠敲除CD11c

细胞中的IGF1，发现PNI 后小鼠没有从痛觉超敏反应中恢复。然后，用他莫昔芬处理Cx3cr1

;

小鼠敲除 CX3CR1

细胞（所有小胶质细胞和中枢神经系统相关巨噬细胞的一类细胞群）中的

基因，也获得了类似的结果。对PNI 小鼠反复鞘内注射IGF1 中和抗体可抑制疼痛缓解，而对PNI 小鼠反复鞘内注射重组IGF1 可加速疼痛缓解。在神经元中也观察到IGF1，但敲除SDH 神经元中的

并未改变 PNI 诱导的超敏反应。因此，CD11c

小胶质细胞的 IGF1 对于神经性疼痛的自发缓解是必要的。

3. AXL 通过吞噬髓鞘碎片参与PNI 诱导的SDH 中CD11chigh 小胶质细胞出现

在炎性疼痛模型中，研究者发现SDH 中CD11c

小胶质细胞并没有增加。据此数据推测，CD11c

小胶质细胞的出现是 PNI 特有的改变。研究者通过足底注射saporin-CTB（损伤有髓神经纤维）发现SDH 中CD11c

小胶质细胞增加，而足底注射saporin-IB4（损伤无髓神经纤维）CD11c

小胶质细胞则没有变化。以上结果结合SDH 中CD11c

小胶质细胞表达与吞噬作用相关基因的事实，表明PNI 后脊髓CD11c

小胶质细胞的出现可能与受损的初级传入纤维的髓鞘吞噬作用有关。分离PNI 造模后Itgax-Venus 小鼠的脊髓CD11c

小胶质细胞进行原代培养，显示细胞对髓鞘碎片的吞噬增加；在PNI 造模后的SDH 中，溶酶体 (CD68

) 中含有髓鞘碱性蛋白 (MBP) 的CD11c

小胶质细胞增加。电镜结果显示PNI 造模后脊髓中CD11c

小胶质细胞吞噬了髓鞘颗粒。向正常的Itgax-Venus 小鼠脊髓内注射纯化的髓鞘碎片，会诱导髓鞘碎片的吞噬并导致CD11c

小胶质细胞增加。研究进一步发现，PNI 造模后脊髓中CD11c

小胶质细胞表达

mRNA，AXL 是酪氨酸激酶受体家族TAM (TYRO3,AXL, MERTK)的一员，与髓鞘碎片的吞噬有关。Mertk 而不是Tyro3 的mRNA 也表达，但其水平在CD11c

和 CD11c

小胶质细胞之间，PNI 后没有改变。Itgax-Venus 小鼠PNI 后的免疫荧光显示AXL 蛋白表达在脊髓CD11c

小胶质细胞中。敲除

显著降低了CD11c

小胶质细胞数量和

的表达，并且抑制了疼痛自发缓解。通过比较分选的SDH 小胶质细胞TAM 受体和

在PNI 后的时间表达模式，发现

的峰值表达与Itgax 的峰值表达相匹配，并在

mRNA 之前。因此，AXL 可能通过吞噬髓鞘碎片参与PNI 诱导的SDH 中CD11c

小胶质细胞出现。

4. 剔除 CD11c+小胶质细胞会使 PNI 诱导的痛觉超敏复发

CD11c

小胶质细胞在 SDH 中能保留很长一段时间，即使在疼痛超敏反应的行为消失后也依然存在。PNI 术后35 天，小鼠缩足阈值已恢复至基线水平；此时，利用Itgax-DTR-GFP 小鼠剔除CD11c

小胶质细胞后，导致痛觉超敏复发。已有数据支持SDH中CD11c

小胶质细胞在复发性疼痛中的作用，该数据显示 DTX 对WT 小鼠的MWT 没有影响，周围其他组织CD11c

细胞的缺失同样没有影响。类似的，PNI 术后第37、39 天给予他莫昔芬特异性敲除Cx3cr1

;

小鼠小胶质细胞中的

，也会引起疼痛超敏复发。此外，鞘内注射中和抗体抗IGF1#1 或IGF1 受体抑制剂JB-1 也导致了超敏反应的再次出现。因此，脊髓中CD11c

小胶质细胞介导的IGF1 以持续的方式抑制了疼痛超敏。另外，PNI 后 SDH 中CD11c

小胶质细胞的出现和它们在神经病理性疼痛中的作用无性别差异。

什么是糟糕的婚姻？24年来，他们拼命按照自己的标准去改造对方，反抗——强迫接受——更激烈的抗争——恼羞成怒……冲突不断后，他们把家当成睡觉的酒店。

5. 讨论

该研究表明，CD11c

小胶质细胞对于神经病理性疼痛的缓解和复发至关重要。这意味着，尽管小鼠在 PNI 几周后似乎表现出正常的行为反应，但这并不是由于病理改变的过敏状态的正常化，而是由于持续的疼痛促进和抑制之间的动态平衡，这种平衡主要涉及CD11c

小胶质细胞IGF1 的表达；小胶质细胞向这种状态的转变部分与AXL 和髓鞘的吞噬作用有关。脊髓 IGF1 对疼痛的抑制作用可能与包括调节神经元活动，星形胶质细胞和小胶质细胞炎症反应在内的多重效应有关。在神经疾病模型的小鼠大脑中，CD11c

小胶质细胞也显示增加。因此，该发现能够为神经病理性疼痛和其他病理症状疾病治疗策略的制订提供一条途径。