Caveolin-1 通过调控降钙素受体样受体及神经炎症影响女性偏头痛的机制研究

时间:2025年5月22日
来源:Journal of Neuroinflammation

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为探究 Caveolin-1(CAV1)在偏头痛中的作用,研究人员以雌性小鼠为模型,分析其对降钙素受体样受体(CLR)及神经炎症的调控。发现 CAV1 负调控 CLR 稳定性,抑制 ERK/CREB 信号及小胶质细胞活化,为偏头痛治疗提供新靶点。

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偏头痛是一种常见的神经血管疾病,多发于女性,常伴随恶心、呕吐、畏光等症状,严重影响患者生活质量。目前,针对降钙素基因相关肽(CGRP)通路的疗法是主要治疗手段,但关于 CGRP 受体核心亚基降钙素受体样受体(CLR)的调控机制及相关神经炎症过程仍不明确。为深入了解偏头痛的发病机制并寻找新的治疗靶点,武汉大学人民医院的研究人员开展了相关研究,探讨 Caveolin-1(CAV1)在 CLR 调控和偏头痛中的作用,研究成果发表在《Journal of Neuroinflammation》。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:建立雌性小鼠硬脑膜炎症汤(IS)诱导的偏头痛模型;运用慢病毒过表达 CAV1,利用小干扰 RNA(siRNA)技术下调 CAV1;使用甲基 -β- 环糊精(MβCD)抑制小窝介导的内吞作用;通过生物化学、多重免疫组织化学染色、内吞实验和免疫共沉淀等技术探究分子机制;进行 von Frey 纤维法、自发疼痛行为计数、光暗箱实验和丙酮试验等行为学评估。

CAV1 与 CLR 的表达变化及偏头痛模型建立


通过反复 IS 刺激建立偏头痛模型,结果显示,与对照组相比,模型组小鼠眶周机械阈值降低,头部搔抓次数、冷冻时间、冷痛评分增加,光暗箱实验中在光区时间减少,表明模型建立成功。免疫荧光和 Western blot 显示,模型组小鼠三叉神经尾核(TNC)中 CLR 表达上调且内化增加,CAV1 表达下调,提示两者在偏头痛病理生理中可能具有相反作用。

CAV1 与 CLR 的相互作用及对其表达的调控


在 SH-SY5Y 细胞中,不同浓度 CGRP 刺激显示,高浓度 CGRP 可降低 CAV1 蛋白表达,而 CLR 表达增加,两者可能存在负调控关系。免疫共沉淀和免疫荧光证实 CAV1 与 CLR 直接相互作用并共定位。过表达 CAV1 可降低 CLR 蛋白水平,敲低 CAV1 则导致 CLR 积累,表明 CAV1 通过直接相互作用负调控 CLR 表达。

CLR 内化途径及 CAV1 的调控作用


IS 刺激使小鼠三叉神经节中 CLR 阳性细胞数及内化率增加,膜 / 胞质 CLR 比率降低。过表达 CAV1 促进 CLR 内化,使用内吞抑制剂发现小窝介导的内吞是 CLR 内化的主要途径,尼 astatin 可显著抑制 CLR 内化,证实 CAV1 通过小窝介导的内吞促进 CLR 内化及下调。

CAV1 对 ERK/CREB 通路及神经炎症的影响


IS 刺激导致小鼠 TNC 中 ERK1/2 和 CREB 磷酸化水平升高,小胶质细胞标记物 IBA1 immunoreactivity 增强,炎症因子 TNFα 和 IL-1β 水平升高。过表达 CAV1 可抑制 ERK/CREB 通路激活,其条件培养基处理 BV2 细胞可减少炎症因子释放,表明 CAV1 通过抑制 ERK/CREB 通路和小胶质细胞活化减轻神经炎症。

CAV1 敲低和过表达对偏头痛的影响


敲低 CAV1 的小鼠出现类似 IS 刺激的偏头痛样行为,ERK/CREB 磷酸化、CLR 水平及炎症因子升高,小胶质细胞活化加剧。过表达 CAV1 则减轻 IS 诱导的偏头痛样行为,降低 CLR 水平、ERK/CREB 磷酸化及炎症因子表达,抑制小胶质细胞活化,表明 CAV1 缺失可加重偏头痛病理,过表达则具有保护作用。

MβCD 对偏头痛的治疗作用


MβCD 处理可抑制 CLR 内化,降低 ERK/CREB 激活和炎症因子产生,减轻 IS 诱导的偏头痛样行为,提示阻断 CAV1-CLR 轴可能是有效的治疗策略。

研究结论表明,CAV1 通过小窝介导的内吞作用负调控 CLR 稳定性,抑制 ERK/CREB 信号通路和小胶质细胞介导的神经炎症,从而减轻偏头痛样行为。该研究揭示了 CAV1 在偏头痛中的重要作用,为偏头痛的治疗提供了新的靶点和思路。未来研究需进一步探讨 CAV1 在雄性小鼠中的作用、与其他受体的相互作用及最佳给药策略等,以推动其临床转化。

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