内吗啡肽2在抑痛过程中的促μ-阿片受体磷酸化作用及机制

The opioids remain the most effective analgesics for the treatment of moderate and severe pain, but the unbearable side-effects, such as addiction and tolerance, limit their clinical uses. Endomorphin-2 (EM2), an endogenous ligand of μ-opioid receptor (MOR), shows remarkable analgesic properties and less adverse effects at the therapeutic doses. In previous studies, we have demonstrated that in addition to analgesia, EM2 promotes MOR phosphorylation and improves the function of MOR. Phosphorylation is the most fundamental mechanism for regulation of receptor function. EM2 is the most potent agonist to induce phosphorylation of MOR, however, the roles and mechanisms in regulating the function of MOR are still unclear. Present study is designed to detect the effect of MOR phosphorylation involved in EM2 analgesia and explore the effect of MOR phosphorylation on opioids anti-nociception in different pathological pain models. Meanwhile, we plan to investigate the molecular mechanism in regulating MOR function at phosphorylation and downstream pathways. This study will not only provide an insight into the regulatory mechanisms of MOR and broaden our visions on the acknowledgements of the self- regulation of endogenous analgesic system, but also facilitate the development of analgesics and provide experimental and theoretical evidence in optimization of pain treatment.

阿片类药物是治疗中重度疼痛的首选药物，但长期使用造成的成瘾和耐受等副作用限制了其临床应用。内吗啡肽-2(EM2)是μ-阿片受体(MOR)的内源性配体，副作用小，镇痛效果好。申请者在前期研究中发现EM2缓解疼痛的同时促进MOR磷酸化并改善MOR的功能。受体磷酸化是调控受体功能的最基本机制。EM2是诱导MOR磷酸化能力最强的配体，其对MOR的功能调控与作用机制尚未阐明。本项目拟在动物模型、细胞等层面阐明EM2在镇痛过程中诱导的MOR磷酸化作用及MOR磷酸化对阿片类药物镇痛作用的影响，进而明确EM2对MOR功能的调控作用，并探讨EM2诱导的受体磷酸化及下游环节中调控MOR功能的关键分子。本研究的如期完成，将有助于深入理解MOR调控的机制，拓宽人们对内源性镇痛系统自身调控的认识，为镇痛药物的研发及疼痛干预措施的优化提供一定的实验和理论依据。

作用于μ-受体（μ-opioid receptor, MOR）的阿片类药物是临床上治疗中重度疼痛的首选药物。该类药物与受体结合后，可以激活经典的G蛋白途径介导镇痛作用，还可以发生受体磷酸化，激活arrestin途径引起受体耐受或调节受体功能。内吗啡肽-2 (Endomorphin2, EM2)是MOR的内源性配体，是 arrestin“偏向性”最强的配体之一，既往研究侧重于其镇痛作用，其对MOR发挥调节保护抑或耐受作用尚待探索。. 本课题在神经病理性痛模型上，检测EM2的累积镇痛效应，观察EM2对MOR功能的影响；探讨MOR的表达分布变化与功能之间的关系；探讨内化后的受体转归，分析EM2调控MOR功能的可能机制。本研究在SNI慢性疼痛模型上，采用单次鞘内给药方式，通过行为药理学方法测得EM2镇痛的IC50值为17.05 μg，给药10min后达到最大镇痛效果；采用多次鞘内给药方式，通过行为药理学方法测得EM2不易产生药物耐受。然后通过形态学和分子生物学方法，观察到疼痛后痛觉信息传递相关的肽能神经元中MOR的表达量降低。EM2连续作用后，肽能神经元中MOR的表达量轻微增高。受体的表达和功能调节与其在胞内的运输密切相关，Rab- GTPases是这个过程关键的调控因子。本实验观察到，介导受体再循环的Rab4和介导受体降解的Rab7的表达量在正常组、疼痛组和EM2镇痛组均没有发生明显的变化。但是在疼痛组，Rab4/MOR双标的免疫阳性产物降低，Rab7/MOR双标的免疫阳性产物增加。EM2作用后，MOR与Rab4的结合增加、与Rab7的结合降低。综上所述，EM2能改善病理性痛DRG中MOR与Rab4及Rab7的结合，促进受体功能的恢复。. 本实验进一步拓宽人们对EM2功能的认识，为镇痛药物的研发及疼痛干预措施的优化提供一定的实验和理论依据。