论文摘要
P物质(Substance P,SP)是速激肽家族的成员,它在神经系统中有广泛表达。在外周神经系统中,P物质主要表达在伤害性感觉神经元上,参与外周伤害性刺激信息向脊髓背角的传递。大量的研究表明,P物质的受体neurokinin-1(NK-1)在脊髓背角浅层有大量的表达,它在慢性痛的形成以及外周损伤引起的中枢敏化中发挥重要作用。最近,越来越多的证据表明,NK-1受体除了在脊髓背角表达外,在背根节(DRG)神经元上也有表达。胞内记录和膜片钳的实验表明,SP可以引起DRG神经元和三叉神经节神经元去极化,提示DRG胞体上功能性NK-1受体的存在。免疫组织化学的证据也表明NK-1受体在支配光滑皮肤的无髓鞘纤维的轴突上有表达。我们先前的工作通过免疫组织化学和western-blot的方法直接证明了NK-1在DRG胞体上的表达。尽管如此,外周表达的NK-1受体到底有什么功能意义,还需要进一步的研究。在DRG神经元上表达有多种钠通道,其中Nav1.8和Nav1.9是两种TTX不敏感型的钠通道。它们主要表达在DRG中介导伤害性信息的神经元上,在伤害性信息的处理和传递中发挥重要作用。TRPV1受体是特异性表达于伤害性感觉神经元的另一个信号分子。它是一种非选择性阳离子通道,可以被热,酸和辣椒素等多种刺激激活,是伤害性热刺激特异的换能器,在热痛觉信息传递以及病理状态引起的热痛敏中发挥重要作用。本论文应用全细胞膜片钳,单细胞钙成像以及动物行为学测定等多种技术,研究了DRG神经元表达的NK-1受体对TTX不敏感钠通道和TRPV1受体的调制,及可其能的作用机制。结果如下:1.Nav1.8在74.5%(114/153)的背根神经节小细胞上能够记录到Nav1.8介导的高阈值激活的钠电流。给予1μM的NK-1受体激动剂[Sar9,Met(O2)11]-substance P(Sar-SP)后,有43.3%(13/30)神经元的Nav1.8电流显著增强。这种增强作用可以被NK-1受体特异的拮抗剂win51708以及PKC抑制剂BIM所阻断,但不能被PKA抑制剂H-89所阻断。同时,PKC亚型PKCε的抑制剂εV1-2也可以完全阻断Sar-SP的增强作用。在给予Sar-SP后,神经元动作电位阈值显著降低,而刺激诱发的动作电位发放频率则显著升高。2.Nav1.9在66.1%(76/115)的DRG小细胞上可以记录到Nav1.9电流。给予1μM的Sar-SP后,有36.0%(9/25)神经元的Nav1.9电流显著增强。这种增强作用可以被NK-1受体特异的拮抗剂Win51708以及PKC抑制剂BIM所阻断,但不能被PKA抑制剂H-89所阻断,提示Sar-SP对Nav1.9的调制是由PKC信号通路介导的。3.TRPV1在87个DRG小细胞上,有63个(72.3%)神经元可以记录到辣椒素诱导的TRPV1电流。给予1μM的Sar-SP后,有47.8%(11/23)神经元的Nav1.9电流显著增强。Sar-SP还可以显著增强辣椒素引起的胞内钙升高以及热诱发电流,降低神经元的热反应阈值。大鼠足底皮下注射Sar-SP可以引起热痛敏反应,这种反应可以被TRPV1受体拮抗剂capsazepine所阻断,提示热痛敏是由Sar-SP对TRPV1的调制介导的。这些结果表明,DRG神经元的NK-1受体激活后可以通过细胞内信号通路调制TTX不敏感钠通道和TRPV1受体,这可能是外周敏化的机制之一。
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