脊髓mGluR5介导的P2X3受体激活影响吗啡耐受的机制研究

Intrathecal morphine antinociceptive tolerance might result in the activation of spinal metabotropic glutamate receptor 5 (mGluR5) and we showed that morphine antinociceptive tolerance could be attenuated by inhibiting or koncking down of spinal mGluR5. Modulation of PLC activity and activation of PKC might be the key factor in mGluR5-mediated morphine antinociceptive tolerance. We also showed that mGluR5-mediated morphine antinociceptive tolerance could regulate the balance of excitatory/inhibitory G protein and affect the mu receptor-G protein coupling which deteriorate the tolerance. P2X3 receptor is ionotropic purinergic receptor and was shown to participate in and modulate the chronic neuropathic or inflammatory pain. It has a similar distribution as mGluR5 and mainly located in DRG neuron or laminaeⅠ or Ⅱ in the spinal cord. Preliminary experiment and previous studies verified the co-expression of mGluR5 and P2X3 receptor in above involved locations. Studies showed that PIP2, intracellular calcium and PKC modulate the P2X3 receptor in chronic pain. Whereas, PIP2, intracellar calcium, PLC and PKC are all the important target in mGluR5-mediated pain or morphine antinociceptive tolerance modulation. A previous research also showed a metabotropic regulation of ATP-gated P2X3 receptors in their work. Basing on previous work, we suppose that mGluR5 might mediate the activation of P2X3 receptor during the development of morphine antinociceptive tolerance. This project will focus on this mGluR5-mediated P2X3 receptor in morphine-induced antinociceptive tolerance and their detailed mechanisms.

鞘内吗啡耐受可致大鼠脊髓mGluR5激活，我们前期研究证实抑制或敲除脊髓mGluR5可影响吗啡耐受发生，而调节PLC的活性和PKC的激活可能是其主要机制，同时研究表明耐受致mGluR5激活可上调脊髓内兴奋性/抑制性氨基酸平衡，影响mu受体-G蛋白偶联，进而影响吗啡耐受过程。P2X3R为离子型嘌呤受体，既往研究证实其参与神经病理性痛及炎性痛等慢性痛的调制，与mGluR5有相似的表达区域，主要在DRG及脊髓浅层表达，预实验及既往研究已经证实P2X3R与mGluR5存在广泛的共表达。PIP2水平、胞内钙离子及PKC激活均参与了P2X3R在慢性痛中的调制，而PIP2、Ca2+、PLC及PKC均为mGluR5调节疼痛及耐受通路上的重要靶点，已有研究表明mGluR5可介导P2X3R的激活，在我们前期研究基础上，课题组认为耐受激活的mGluR5可调节P2X3R影响吗啡耐受的发生，并就其详细机制展开研究。

isanshi背景：研究表明ATP和P2X3受体在多种疼痛的产生和维持中起着重要作用，给予P2X3受体选择性抑制剂A-317491可以缓解多种神经病理性疼痛，且缓解是通过间接途径激活内源性阿片受体系统而产生，课题组认为P2X3受体可能参与了吗啡耐受过程，于是在体内验证了这一假想，并初步探讨了该过程的可能机制。.主要内容：（1）观察P2X3受体选择性抑制剂A-317491对小鼠吗啡耐受过程的影响；（2）观察P2X3受体选择性抑制剂A-317491对耐受小鼠纳洛酮戒断症状的影响；（3）观察P2X3受体选择性抑制剂A-317491逆转小鼠吗啡耐受的作用；（4）观察鞘内给予不同天数吗啡对大鼠DRG中P2X3受体以及PKCε表达的影响；（5） 观察P2X3受体选择性抑制剂A-317491对大鼠鞘内 吗啡耐受发生情况以及DRG中P2X3受体以及PKCε表达的影响；（6） 研究P2X3受体选择性抑制剂A-317491影响大鼠鞘内吗啡耐受的可能机制。.重要结果及关键数据：研究表明：（1）小鼠的机械痛阈及热痛阈行为学结果显示，给予吗啡第1天的镇痛效能最大，从第3天开始镇痛效应逐渐降低，连续使用7天后吗啡镇痛散失，而同时给予P2X3受体抑制剂A-317491可以明显延缓该耐受过程的发生；（2）纳洛酮戒断实验显示，与对照组相比，给予P2X3受体抑制剂A-317491可以显著减轻小鼠对吗啡的依赖；（3）第8天给予P2X3受体特异性抑制剂A-317491可部分恢复已耐受小鼠吗啡的镇痛效应；（4）鞘内给予P2X3受体抑制剂A-317491以及PKCε受体抑制剂ε-V1-2可以明显延缓大鼠吗啡耐受的发展；（5）鞘内给予吗啡可致大鼠脊髓背根神经节中P2X3蛋白表达增加，而A-317491可以降低这种表达的增加；（6）慢性鞘内吗啡处理可使大鼠脊髓背根神经节中PKCε的表达增加，而给予A-317491后可以抑制这种表达的增加。.结论及科学意义：P2X3受体参与小鼠吗啡耐受的发生，给予P2X3受体特异性抑制剂可以延缓吗啡耐受的发生，减轻纳洛酮诱导的吗啡戒断症状，对于已发生耐受的小鼠，A-317491单次给药可部分恢复吗啡的镇痛效应；大鼠实验结果提示，鞘内慢性吗啡处理可激活大鼠DRG中的P2X3受体的表达，选择性抑制P2X3受体可一定程度缓解吗啡耐受的发生，并且该过程可能是通过降低PKCε的活性而达到的。