突触前神经元BDNF-TrkB信号诱发慢性疼痛机械痛觉过敏

摘要

目的 本研究通过构建靶向背根神经节伤害性神经元与感觉神经元的条件性基因敲除小鼠，旨在阐明脊髓背角中突触前BDNF-TrkB信号通路在神经病理性疼痛中的功能与作用机制。方法 为探究突触前BDNF-TrkB信号的功能，本研究通过将SNS^Cre或Advillin^Cre小鼠与TrkB基因纯合floxed (TrkB^fl/fl)小鼠杂交，成功构建了分别特异性敲除伤害性神经元或全部感觉神经元中TrkB的条件性基因敲除小鼠模型(SNS^Cre-TrkB^fl/fl 和Advillin^Cre-TrkB^fl/fl)。同时，利用Ai14报告基因小鼠验证了SNS^Cre品系的特异性。通过DRG酪胺信号放大原位杂交技术，确认了TrkB的表达模式。在此基础上，对上述小鼠模型施行坐骨神经慢性压迫性损伤（CCI）手术，并进行系列神经行为学测试以评估其神经病理性疼痛表型。此外，通过鞘内注射外源性BDNF以进一步验证该信号通路的功能。结果 实验证实，TrkB在背根神经节（DRG）的各类感觉神经元（包括NF200、CGRP及IB4阳性的神经元亚群）中均有表达，且其在伤害性感受器中的表达尤为关键。行为学测试结果显示，在CCI诱导的神经病理性疼痛模型中，两种条件性敲除小鼠均特异性地表现为机械性痛觉过敏的显著缺陷，而其热痛觉过敏与冷痛觉过敏表型则与对照组无异，发展正常。鞘内注射BDNF的实验进一步佐证了该表型，两种敲除小鼠均未诱发明显的机械性痛觉过敏。结论 本研究结果表明，主要定位于突触前部位的BDNF-TrkB信号，在CCI慢性神经损伤或外源性BDNF诱导的脊髓可塑性变化中特异性介导机械性痛觉过敏的形成与发展，而对热、冷痛觉的调节作用有限。

关键词

神经病理性疼痛 / TrkB / BDNF / 前突触 / 机械性痛觉过敏 / 脊髓可塑性