三叉神经节中的P2Y12受体参与了CFA(化学佛法林)诱导的小鼠机械性痛觉过敏反应

时间:2026年5月24日
来源:Neuroscience

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邹志山|史倩怡|梅丽佳|杨瑞涵|何洪文|范文国|黄芳中山大学口腔医学院,中国广州摘要慢性口面部炎症性疼痛仍然是一个主要的临床挑战,而三叉神经节(TG)中的周围敏化被认为对其发展有贡献。本研究旨在探讨P2Y12受体信号传导是否参与口面部炎症性疼痛的发生,特别关注TG作为潜在的外周作

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邹志山|史倩怡|梅丽佳|杨瑞涵|何洪文|范文国|黄芳
中山大学口腔医学院,中国广州

摘要

慢性口面部炎症性疼痛仍然是一个主要的临床挑战,而三叉神经节(TG)中的周围敏化被认为对其发展有贡献。本研究旨在探讨P2Y12受体信号传导是否参与口面部炎症性疼痛的发生,特别关注TG作为潜在的外周作用部位。通过将完全弗氏佐剂(CFA)皮下注射到右侧胡须垫中,建立了一个口面部疼痛的小鼠模型。使用单细胞RNA测序、免疫组化和免疫荧光技术来表征P2Y12受体的表达和分布。通过体内全身性氯吡格雷治疗以及在体外使用选择性拮抗剂PSB-0739刺激原代卫星胶质细胞(SGCs)和巨噬细胞,来研究P2Y12信号传导的功能作用。CFA注射后7天,TG中的P2Y12表达显著上调,主要表达在SGCs和巨噬细胞上。全身性药物抑制P2Y12可缓解机械性痛觉过敏,并与脊髓三叉神经核尾侧(SpVc)中c-Fos表达减少相关。此外,P2Y12抑制还伴随着SGC激活减少、CD86阳性巨噬细胞数量减少以及TG中白细胞介素-6(IL-6)表达降低。体外实验进一步表明,P2Y12激活促进了SGCs和巨噬细胞中促炎细胞因子的表达,而这种效应可被PSB-0739减弱。总体而言,这些发现表明P2Y12受体可能通过TG内的神经免疫改变参与口面部炎症性疼痛的调节。

引言

口面部疼痛(OFP)是指起源于口面部区域的疼痛,是全球范围内的一个主要临床问题,严重影响了患者的生活质量(Karamat等人,2022年;Renton,2017年)。当前的流行病学数据显示,高达25%的人口报告经历过口面部疼痛(Romero-Reyes等人,2023年)。值得注意的是,如果急性疼痛没有得到及时和有效的治疗,大约20%的急性疼痛病例可能会发展为慢性疼痛,即持续3个月或更长时间的疼痛(Ananthan和Benoliel,2020年)。由于复杂的潜在机制和多样的临床表现,慢性口面部疼痛仍然难以诊断和有效治疗(Sessle,2021年)。
慢性口面部疼痛主要由三叉神经感觉系统介导。三叉神经节(TG)包含支配口面部区域的一级感觉神经元的细胞体,越来越多地被认为是处理和调节外周伤害性信号的重要部位,而不仅仅是一个简单的中继站(Kim等人,2024年;Goto等人,2024年)。越来越多的证据表明,慢性口面部疼痛的发展和维持是由外周神经系统内的复杂神经免疫相互作用驱动的。组织损伤或炎症后,卫星胶质细胞(SGCs)被激活,TG内发生巨噬细胞相关的免疫改变(Fujiwara等人,2023年;Mai等人,2022年;Ma等人,2012年;Song等人,2024年;Filippini等人,2018年;Liu等人,2018年)。这些神经免疫变化促进了促炎介质的释放,包括白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α),这些介质促进了伤害感受器的敏化以及慢性口面部疼痛的发展(Donnelly等人,2020年;Zhang等人,2017年;Fiore等人,2023年;Ji等人,2016年;Fang等人,2023年;Wang和Xu,2022年)。巨噬细胞、卫星胶质细胞和神经元之间的相互作用,部分通过嘌呤能受体和炎症介质介导,被认为参与了炎症性疼痛的启动和维持(Yang等人,2023年)。
在参与这种神经免疫通讯的嘌呤能受体中,P2Y12受体是一种由腺苷二磷酸(ADP)激活的Gi蛋白偶联受体,已被证明与伤害感受调节有关(Zhang等人,2023年)。以往关于口面部疼痛中P2Y12受体的研究主要集中在中枢神经系统中的小胶质细胞激活(Jing等人,2019年;Ming等人,2023年)。相比之下,P2Y12信号传导在TG中的潜在作用,特别是在慢性炎症性口面部疼痛期间的外周神经免疫微环境中的作用尚不清楚。值得注意的是,我们的初步单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析在TG中发现了P2Y12受体的表达(Jia等人,2022年),这表明该受体可能参与与慢性口面部疼痛相关的神经免疫反应。鉴于嘌呤能信号传导在调节神经元、卫星胶质细胞和巨噬细胞相互作用中的重要性日益增加,明确TG中P2Y12受体的细胞分布和潜在功能相关性对于研究慢性口面部炎症性疼痛尤为重要。因此,进一步研究TG中的P2Y12信号传导可能为了解慢性口面部炎症性疼痛的外周机制提供额外的见解。
总体而言,本研究旨在探讨P2Y12受体信号传导是否参与慢性口面部炎症性疼痛的发展,特别关注TG作为潜在的外周作用部位。通过表征TG中P2Y12受体的表达和细胞分布,并评估其与疼痛相关神经免疫改变的关联,本研究旨在进一步了解慢性口面部炎症性疼痛的外周机制。

章节片段

单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据处理与分析

从GEO数据库下载了与健康小鼠和CFA诱导的炎症性疼痛小鼠相关的TG scRNA-seq数据集(GSE186421)。使用Seurat R包(版本4.0.2)处理数据。根据以下标准过滤掉低质量细胞:基因计数低于500的细胞、UMI计数超过15,000的细胞或线粒体基因比例超过10%的细胞。随后,使用LogNormalize方法对数据进行标准化以标准化基因表达

scRNA-seq分析揭示了三叉神经节中P2Y12受体的分布和表达

为了研究口面部炎症性疼痛中P2Y12受体的单细胞表达谱,我们分析了GEO数据库中的公共scRNA-seq数据集GSE186421。经过质量控制后,进行了主成分分析(PCA)以减少维度,并使用UMAP算法将细胞聚类为15个不同的群体。根据已建立的谱系特异性标记基因(图1A),注释了12种细胞类型,包括神经元、mSCs、RSCs、SGCs等

P2Y12受体拮抗与TG炎症变化的减少相关

为了评估P2Y12抑制对TG内SGC激活的影响,在第7天检查了GFAP免疫荧光,因为GFAP是SGC激活的公认指标。SGC激活被量化为被GFAP免疫反应性(GFAP-IR)细胞包围的神经元百分比。与对照组相比,CFA显著增加了被GFAP-IR细胞包围的TG神经元百分比,而氯吡格雷治疗显著减弱了这种增加(CON组为6.532±1.027)

讨论

本研究探讨了P2Y12受体信号传导是否参与CFA诱导的慢性口面部炎症性疼痛,特别关注TG中的神经免疫改变作为潜在的外周机制。结果显示,P2Y12受体主要表达在TG中的SGCs和巨噬细胞上,并且在口面部炎症性疼痛条件下其表达上调。此外,P2Y12受体的药物抑制与

数据共享

高通量RNA测序和scRNA-seq数据集从https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/(编号GSE186421)下载。

资助信息

国家自然科学基金,项目编号81870737和82270997。

CRediT作者贡献声明

邹志山:撰写——原始草稿、项目管理、方法学、研究、数据分析、概念化。史倩怡:撰写——原始草稿、方法学、研究、数据分析。梅丽佳:项目管理、方法学、研究。杨瑞涵:数据分析、数据管理。何洪文:撰写——审稿与编辑、监督、概念化。范文国:撰写——审稿与编辑、监督、概念化。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。

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