《APC-Cdh1在神經病理性疼痛前扣帶回皮層可塑性變化中的作用》是依託華中科技大學，由祝暢擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：APC-Cdh1在神經病理性疼痛前扣帶回皮層可塑性變化中的作用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：祝暢
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
中樞敏化是神經病理性疼痛產生的基礎，前扣帶回皮層可塑性變化是中樞敏化的重要體現。細胞周期末期促進複合物（anaphase promoting complex, APC）與其調節亞基Cdh1是泛素蛋白酶小體系統中的一種泛素連線酶，最近研究顯示其參與谷氨酸受體密度、突觸功能及神經元存活的調控。本研究擬觀察神經病理性疼痛大鼠前扣帶回皮層神經元APC-Cdh1及其下游底物表達和灰質密度的變化規律。通過慢病毒感染，分別上調與下調該腦區神經元中APC-Cdh1活性。建立離體腦片培養和在體大鼠神經病理痛模型，分別從分子水平、電生理學、功能影像學、行為學等方面觀察APC-Cdh1活性調節對前扣帶回皮層神經元谷氨酸敏感性、突觸可塑性及存活的影響和機制，評價APC-Cdh1在這些變化中的作用。本研究從功能影像學出發，首次探討APC-Cdh1對前扣帶回皮層可塑性的影響，為闡明神經病理性疼痛的機制提供科學依據。
結題摘要
神經病理性疼痛是慢性難治性疼痛的常見類型，表現為自發性疼痛、痛覺過敏和痛覺超敏。中樞敏化是神經病理性疼痛產生的基礎，前扣帶回皮層作為與慢性疼痛相關的關鍵腦區，其可塑性變化是中樞敏化的重要體現。細胞周期末期促進複合物（APC）與其調節亞基Cdh1是細胞內泛素蛋白酶體系統中重要的E3泛素連線酶，最近研究顯示其在谷氨酸受體密度、突觸功能及神經元存活的調控中起著重要作用。但其是否參與神經病理性疼痛的皮層可塑性機制，尚不清楚。首先，本研究建立坐骨神經保留性損傷（SNI）神經病理性疼痛模型，通過觀察模型大鼠痛覺行為學變化，免疫組化檢測大鼠前扣帶回皮層疼痛相關蛋白c-Fos的表達，證實模型構建成功。免疫組化、Western blot檢測發現神SNI大鼠前扣帶回皮層Cdh1總表達減少，且部分蛋白出核轉入細胞漿；其下游底物Skp2、SnoN表達升高，上游負性調節激酶Cdk5/p35表達明顯增加，表明前扣帶回皮層內Cdh1的活性下調與神經病理性疼痛痛覺超敏的形成有關。其次，本研究發現神經病理性疼痛大鼠前扣帶回皮層發生可塑性變化，神經元興奮性增高。前扣帶回皮層內興奮性胺基酸谷氨酸含量升高，突觸功能蛋白及谷氨酸受體表達上調；星型膠質細胞顯著增多，而神經元數量明顯減少，可見大量細胞核呈棕黃色-TUNEL陽性的凋亡細胞。第三，神經病理性疼痛大鼠前扣帶回皮層APC-Cdh1相關蛋白EphA4表達減少。免疫共沉澱檢測發現，EphA4與APC-Cdh1及GluR1蛋白間存在相互作用。前扣帶回皮層內立體定位注射Cdh1過表達慢病毒可部分緩解神經病理性疼痛痛覺超敏，逆轉SNI導致的突觸結構改變及前扣帶回皮層內EphA4、突觸功能蛋白PSD95和谷氨酸受體GluR1的表達變化，表明APC-Cdh1可能通過與EphA4、GluR1相互作用參與神經病理性疼痛突觸可塑機制。最後，本研究發現前扣帶回皮層內GABA能神經元凋亡與神經病理性疼痛痛覺超敏的維持密切相關。而Cdh1過表達慢病毒注射入前扣帶回皮層，上調其內APC-Cdh1活性，可降低其凋亡相關底物Cyclin B1的表達，抑制SNI引起的前扣帶回皮層神經元凋亡。綜上所述，本研究結果表明APC-Cdh1在神經病理性疼痛前扣帶回皮層可塑性變化中起重要作用，通過APC-Cdh1活性調節，抑制中樞敏化的形成，有可能成為神經病理性疼痛治療的新靶點。
