Gβγ亚基抑制剂通过PLC/IP3/Ca²⁺/ERK信号通路减轻吗啡诱导的瘙痒

摘要

目的：探究鞘内注射吗啡诱导瘙痒的分子机制，明确μ-阿片受体（MOR）下游G蛋白βγ亚基（Gβγ）介导的磷脂酶C（PLC）-肌醇三磷酸（IP3）-钙离子(Ca²⁺)-细胞外信号调节激酶（ERK1/2）信号通路对吗啡诱导瘙痒的关键作用。方法：C57BL/6J雄性小鼠，鞘内注射吗啡建立瘙痒模型。通过鞘内注射以下药物：μ-阿片受体（MOR）拮抗剂β-Funaltrexamine（β-FNA）、κ-阿片受体（KOR）拮抗剂nor-Binaltorphimine（nor-BNI）;Gαi/o抑制剂百日咳毒素（PTX）、Gαq抑制剂YM-254890、Gβγ抑制肽（βARKct）及Gβγ抑制剂Gallein；以及下游PLC抑制剂U73122、IP3受体拮抗剂2-APB、LPA1拮抗剂AM966和ERK1/2抑制剂SCH772984，探究其对吗啡诱导瘙痒的影响。采用Fluo-4钙成像技术检测表达人源MOR（hMOR）的CHO细胞内Ca²⁺浓度变化；通过Western Blot检测小鼠脊髓组织p-ERK1/2的蛋白表达水平，检测吗啡诱导瘙痒的信号通路。结果：鞘内注射吗啡（1 nmol）可诱发小鼠产生显著的抓挠行为。受体水平上，MOR拮抗剂β-FNA能显著抑制吗啡诱导的抓挠行为，而KOR拮抗剂nor-BNI则加剧瘙痒。G蛋白水平上，Gαi/o抑制剂PTX对吗啡诱导的瘙痒无影响，Gαq抑制剂YM-254890反而增强瘙痒行为；而Gβγ的抑制（βARKct或Gallein）则能有效减轻瘙痒。下游通路水平上，抑制PLC（U73122）、IP3受体（2-APB）、LPA1（AM966）或ERK1/2（SCH772984）均能有效阻断吗啡诱导的瘙痒。分子机制研究证实：吗啡可引发表达hMOR的CHO细胞内Ca²⁺浓度瞬时升高，该效应可被Gβγ抑制剂Gallein预处理所阻断。鞘内注射吗啡可引起小鼠脊髓p-ERK1/2蛋白水平显著上调，该效应可被Gallein逆转。结论：本研究揭示了一条鞘内吗啡诱导瘙痒的脊髓特异性信号通路。吗啡主要通过激活MOR，通过Gβγ（而非经典的Gαi/o或Gαq通路）驱动下游PLCβ的活化，产生IP3并引起细胞内Ca²⁺释放，最终激活ERK1/2信号通路，从而导致瘙痒行为。Gβγ及其下游信号分子可作为治疗阿片类药物所致瘙痒的潜在新靶点。

关键词

吗啡诱导的瘙痒 / 鞘内注射 / G蛋白βγ亚基 / 磷脂酶C / 细胞外信号调节激酶1/2