游泳运动通过调控leptin通路抑制巨噬细胞活化从而改善截肢后疼痛的机制研究

The macrophage activation and neuroma formation plays an important role in post-amputation pain (PAP), but the detail mechanism remains unclear. In our previous study, we found that swimming exercises could decrease the up-regulation of leptin, inhibit the formation of neuroma and relief the pain behavior. And it is proved that leptin signaling relates to macrophage activation closely. For this, several experiments will be performed to address the hypothesis: the leptin modulating macrophage activation contributes to swimming exercises relieving PAP through inhibiting neuroma formation. We will try our best to disclose the relationship between leptin modulating macrophage activation and swimming exercises relieving PAP, then tried to provide new tragets for the treatment of PAP.

截肢后疼痛（PAP）因其临床治疗效果不佳，引得广泛关注。目前的研究认为PAP的发生与神经损伤部位巨噬细胞活化和神经瘤形成相关。我们前期研究发现，游泳可以有效抑制脂肪因子瘦素leptin的升高、延缓神经瘤形成和缓解疼痛。另有研究证实，leptin通路和巨噬细胞活化密切相关。因此我们提出“游泳可以通过调控leptin通路抑制巨噬细胞活化从而改善截肢后疼痛”。本项目将在已有的研究基础上，从离体和整体水平，应用行为学、形态学、分子生物学等方法，研究：（1）leptin通路对神经瘤生长和大鼠疼痛行为学的影响；（2）巨噬细胞活化对神经瘤生长和大鼠疼痛行为学的影响；（3）leptin调控巨噬细胞活化的具体分子机制；（4）游泳对leptin通路、巨噬细胞活化、神经瘤生长及疼痛行为学的影响。本研究将为寻找有效治疗PAP提供新靶点。

项目背景：截肢后疼痛（PAP）因其临床治疗效果不佳，引得广泛关注。目前的研究认为PAP的发生与神经损伤部位巨噬细胞活化和神经瘤形成相关。我们前期研究发现，游泳可以有效抑制脂肪因子瘦素leptin的升高、延缓神经瘤形成和缓解疼痛。因此我们提出“游泳可以通过调控leptin通路抑制巨噬细胞活化从而改善截肢后疼痛”。.主要研究内容：本项目研究证实规律性游泳运动可减轻神经瘤疼痛模型大鼠的疼痛行为，并使神经损伤引起的血浆瘦素和脂联素的失调恢复正常；leptin通路对神经瘤生长和大鼠疼痛行为学产生了重要影响；游泳对leptin通路、巨噬细胞活化、神经瘤生长及疼痛行为学产生重要影响，其能明显改善截肢后神经痛。.重要结果：规律性游泳运动可减轻神经瘤疼痛模型大鼠的疼痛行为，并使神经损伤引起的血浆瘦素和脂联素的失调恢复正常。此外，规律的游泳运动可以逆转神经瘤中瘦素受体和脂联素受体1表达的改变。在神经瘤部位给予外源性瘦素可抑制常规游泳运动对神经瘤疼痛的影响，而脂联素可减轻未运动神经瘤大鼠的神经瘤疼痛。.关键数据：TNT大鼠血浆瘦素水平在第7天、第28天和第42天升高，游泳运动在第28天和第42天恢复正常。TNT大鼠血浆脂联素水平在第7天、第28天和第42天下降，游泳运动在第42天恢复正常。Real-timepcr结果显示，TNT术后第28天和第42天，神经瘤Ob-rbmrna表达上调，游泳运动可逆转这种上调。Western-blotting结果显示，TNT术后第28天和第42天，神经瘤Ob-Rb蛋白表达增加，游泳运动也逆转了这种情况。游泳运动抑制TNT后神经瘤的形成：在第49天从不同组获得具有代表性的胫神经末梢，TNT/游泳组的神经瘤明显小于TNT/不游泳组；胫神经末梢切片的神经丝-200免疫荧光显示TNT后，在胫神经切断端形成神经瘤。TNT/no-swim组肿瘤明显小于TNT/swim组；同侧与对侧神经或神经瘤直径之比，TNT手术后该比率显著增加，游泳运动抑制TNT诱导的神经瘤生长。.科学意义：本课题取得的数据提示瘦素和脂联素可能参与了运动对神经瘤疼痛的调节作用。本研究将为寻找有效治疗PAP提供新靶点。