转位分子蛋白经由线粒体SIRT1/PGC-1α通路激活脊髓星形胶质细胞保护性自噬缓解神经病理性疼痛的机制研究

In the central nervous system, autophagy is demonstrated to be activated by various stressors, such as cerebral ischemia and hypoxia. Such induced protective autophagy is considered a cellular defense process that provides cytosolic component turnover to promote cell survival. Our previous study suggested that TSPO in spinal astrocytes might intervene in the astrocytes autophagy, and thus affect the development and prognosis of neuropathic pain (NP). Therefore, this present research is undertaken to study the neuroprotective effects of TSPO on spinal astrocyte protective autophagy both in in vivo and in vitro studies, and further to explore the mechanisms on SIRT/PGC-1α pathway and mitochondrial dynamic regulation network. This will help to provide a novel therapeutic target for neuropathic pain in the future.

中枢神经系统被证实在包括缺血、缺氧等多种应激条件下会诱导细胞自噬（autophagy）的发生。保护性自噬（protective autophagy）被认为是应激条件下增强细胞存活的一种防御机制。我们的前期研究发现，脊髓星形胶质细胞中转位分子蛋白（translocator protein, TSPO）可能通过早期激活星胶细胞的保护性自噬现象，影响神经病理性疼痛（neuropathic pain, NP）的发展和预后。本研究拟采用大鼠腰5脊神经结扎（SNL）模型和体外培养的星形胶质细胞，观察TSPO对星胶保护性自噬的调控作用，并进一步探讨对SIRT1/PGC-1α通路和线粒体动态调节网络的影响，为NP的治疗提供一个可能的新靶点。

摘要：神经病理性疼痛 (neuropathic pain, NP) 是一种慢性疼痛，其发病机理复杂，是一种难治性疾病，影响许多病人的生活质量，到目前为止，还没有一种好的方法来有效缓解NP。因此确定新的潜在药物靶点以开发新型药物制剂尤为重要。18kDa转运蛋白 (translocator protein, TSPO)主要定位于线粒体外膜，在类固醇甾体合成相关的腺体组织中表达较高。我们既往的实验研究发现，TSPO在脊髓背角主要分布在星形胶质细胞，外源性给予 TSPO受体激动剂能产生强效的镇痛作用，减轻痛觉超敏，缩短机体康复时间，但内在机制尚不明确。细胞自噬 (autophagy) 是一种细胞内高度保守的选择性降解的过程，自噬的研究多数集中于肿瘤，后来也有学者研究证实自噬在神经退行性变、神经系统疾病中扮演着重要的角色。除了神经元外，星形胶质细胞在氧-糖缺乏的环境下也被证实存在保护性自噬。近年来研究发现，脊神经结扎模型 (spinal nerve ligation, SNL) 可以导致星形胶质细胞自噬流受阻，此外，利多卡因、钩吻素子等均可以通过激活星形胶质细胞自噬来缓解 NP。过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子1α( α subunit of peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1，PGC-1α) 及其下游的多种转录因子如细胞核呼吸因子1和2（nuclear respiratory factor, NRF1和NRF2）以及线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A, TFAM) 被证实是线粒体动态调节的关键要素，并在细胞自噬和线粒体自噬中都起着重要作用。考虑到自噬本身就是一种特殊的抗应激防御反应，并且星形胶质细胞的自噬在NP中研究较少，因此，我们猜想TSPO受体激动剂可能通过激活星形胶质细胞自噬来缓解NP。本研究拟采用大鼠 L5 SNL 模型观察术后脊髓背角星形胶质细胞自噬相关指标及PGC-1α相关通路指标的变化，以及鞘内注射TSPO受体激动剂后对其的影响。