前神经营养素-3通过促进TrkC介导的初级感觉神经元中CCL2增加参与神经创伤引起的神经病理性疼痛

Contribution of proneurotrophin-3 to nerve trauma-induced neuropathic pain through promoting TrkC-mediated increase of CCL2 in primary sensory neurons

作者信息Huijie Shang, Xianglei Meng, Bing Wang, Xiaozhou Feng, Ruining Ma, Huijuan Hu, Alex Bekker, Yuan-Xiang Tao
PMID41506491
发布时间2026-03
DOI10.1016/j.bbi.2026.106256

实验完整度

包含行为学检测(机械、热、冷痛觉及CPP)、分子表达检测(RT-PCR、Western blot)、单细胞RT-PCR、原位杂交、基因敲降(siRNA、cKD)及过表达(AAV5)等功能验证和机制验证。

主要模型

小鼠CCI模型 小鼠SNL模型 DRG神经元 Nt3条件敲降小鼠

重点核对

Nt3 siRNA DRG微注射(1 μl/DRG;80 μM;sc-42126) Nt3 cKD小鼠(他莫昔芬注射,1 mg/只/天,连续7天) AAV5-proNT3 DRG微注射(1 μl/DRG;4-9 × 10^12基因组拷贝/ml) NT3鞘内注射(2 μg/5 μl;Sino Biological, 10286-HNAE) TrkC siRNA(Thermo Fisher Scientific, 143655)和Ccl2 siRNA DRG微注射

摘要

由神经创伤引起的神经病理性疼痛仍然是一个重大且未解决的临床挑战。尽管正在进行研究,但针对这种疾病的治疗方案仍然不足。在这里,我们报道,在外周神经创伤后,受损背根神经节(DRG)中的神经元中神经营养素-3(Nt3)mRNA及其编码的前神经营养素-3(proNT3)蛋白上调,但在脊髓中则不上调。在正常和神经创伤条件下,成熟神经营养素-3(NT3)蛋白在DRG中均检测不到。基因阻断受损DRG中Nt3 mRNA/proNT3蛋白的上调可减轻神经创伤诱导的神经病理性疼痛的发展和维持,而不影响急性/基础疼痛反应或运动功能。相反,模拟神经创伤诱导的DRG Nt3 mRNA/proNT3上调会产生神经病理性疼痛样症状。这些症状可通过鞘内注射NT3蛋白或选择性敲低DRG中的原肌球蛋白受体激酶C(TrkC)(而非TrkA或TrkB)而得到缓解。值得注意的是,鞘内注射NT3也能减轻神经创伤诱导的神经病理性疼痛。在机制上,上调的proNT3通过激活受损DRG中的TrkC,促进神经创伤诱导的C-C趋化因子配体2(Ccl2)mRNA和CCL2蛋白的增加。鉴于CCL2是神经病理性疼痛发生的关键驱动因素,且Nt3 mRNA与TrkC和Ccl2 mRNA在DRG神经元中共表达,proNT3可能通过促进TrkC介导的DRG神经元中CCL2的增加参与神经创伤诱导的神经病理性疼痛,突出了治疗这种疾病的潜在靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
神经创伤后DRG中Nt3 mRNA和proNT3蛋白是否上调及其在神经病理性疼痛中的作用和机制是什么?
核心机制
上调的proNT3通过激活TrkC促进DRG神经元中Ccl2 mRNA和CCL2蛋白的表达增加,从而参与神经创伤诱导的神经病理性疼痛。
主要证据
Nt3 siRNA和Nt3 cKD阻断proNT3上调减轻CCI诱导的痛觉过敏;AAV5-proNT3过表达产生疼痛样症状;TrkC siRNA或Ccl2 siRNA阻断该效应;NT3鞘内注射缓解疼痛。
研究意义
阻断受损DRG中proNT3上调可减轻神经病理性疼痛且不影响基础或急性伤害感受或运动功能,proNT3可能是治疗该疾病的潜在靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

检测Nt3 mRNA和proNT3蛋白表达

明确神经创伤后DRG和脊髓中Nt3 mRNA和proNT3蛋白的表达变化及细胞定位。

利用RT-PCR和Western blot检测CCI/SNL小鼠DRG和脊髓中Nt3 mRNA和proNT3蛋白水平;利用ISHH检测Nt3 mRNA在DRG中的分布。

2

阻断proNT3上调对疼痛行为的影响

验证DRG proNT3上调是否参与神经创伤诱导的疼痛的发展。

通过DRG微注射Nt3 siRNA或Nt3 cKD小鼠阻断proNT3上调,观察CCI诱导的机械、热、冷痛觉过敏和自发痛(CPP)的变化。

3

模拟proNT3上调对疼痛行为的影响

验证DRG proNT3上调是否足以引起神经病理性疼痛样症状。

通过DRG微注射AAV5-proNT3过表达proNT3,观察疼痛行为变化及TrkA/TrkB/TrkC siRNA的影响。

4

鞘内注射NT3对疼痛的影响

评估外源性NT3对CCI或proNT3过表达引起的疼痛的影响。

在CCI术后7天或AAV5-proNT3微注射后28天,鞘内注射NT3蛋白,观察机械和热痛觉过敏的变化。

5

机制验证:proNT3/TrkC/CCL2通路

验证proNT3上调是否通过TrkC介导CCL2表达增加。

检测Nt3 siRNA、Nt3 cKD、AAV5-proNT3、TrkC siRNA或Ccl2 siRNA处理对DRG中Ccl2 mRNA和CCL2蛋白水平的影响。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
CD1小鼠Charles River LaboratoriesWilmington, MA, USA
AdvillinCreERT2/+小鼠Jackson LaboratoryBar Harbor, ME, USA
NT3f/f小鼠Jackson LaboratoryBar Harbor, ME, USA
Nt3 siRNASanta Cruz Biotechnologysc-42126
TrkA siRNASanta Cruz Biotechnologysc-36727
TrkB siRNAThermo Fisher Scientific155697
TrkC siRNAThermo Fisher Scientific143655
NT3蛋白Sino Biological10286-HNAE
TurboFect™体内转染试剂Thermo Fisher ScientificR0531
miRNeasy试剂盒QiagenValencia, CA, USA
Thermo Script逆转录酶Invitrogen, Thermo Fisher ScientificWaltham, MA, USA
Advanced Universal SYBR Green SupermixBio-Rad Laboratories--
Bio-Rad CFX96实时PCR系统Bio-Rad Laboratories--
兔抗NT3抗体Alomone LabsANT-003
兔抗MCP-1抗体Abcamab315478
兔抗TrkA抗体Cell Signaling Technology2505
兔抗TrkB抗体GeneTexGTX133722
兔抗TrkC抗体Alomone LabsANT-020
兔抗ERK1/2抗体Cell Signaling Technology4695
兔抗磷酸化ERK1/2抗体Cell Signaling Technology4370
小鼠抗GFAP抗体Cell Signaling Technology3670
兔抗IBA1抗体Cell Signaling Technology17198
兔抗GAPDH抗体Sigma-AldrichG9545
兔抗α-微管蛋白抗体Cell Signaling Technology2144
Clarity Western ECL底物Bio-Rad--
ChemiDoc XRS成像系统Bio-Rad Laboratories--
Image Lab软件Bio-Rad Laboratories--
IsHyb原位杂交试剂盒--K2191050
蛋白酶KRoche3115828001
鸡抗β-微管蛋白III抗体MilliporeSigmaAB9354
小鼠抗谷氨酰胺合成酶抗体MilliporeSigmaMAB302
Leica DMI4000荧光显微镜Leica--
DFC365 FX相机Leica--
细胞裂解缓冲液SignosisSunnyvale, CA
单细胞RT-PCR检测试剂盒Signosis--
SuperScript IV一步法RT-qPCR系统Invitrogen/Thermo Fisher Scientific--
Platinum Taq高保真试剂盒Invitrogen/Thermo Fisher Scientific--
AAVpro纯化试剂盒TakaraMountain View, CA
AAV实时PCR滴定试剂盒Takara--
von Frey纤维丝Stoelting Co.Wood Dale, IL, USA
Model 336痛觉计IITC Inc. Life Science InstrumentsWoodland Hills, CA, USA
CPP装置Med Associates Inc.Fairfax, VT, USA
Bio-Rad蛋白测定Bio-Rad LaboratoriesHercules, CA, USA

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
小鼠品系、周龄、性别、来源;CCI手术结扎松紧度;SNL手术位置
阅读提示:Methods 2.1 Animal preparations, 2.2 Neuropathic pain models
DRG微注射
病毒或siRNA剂量、注射体积、注射时间点、注射位置
阅读提示:Methods 2.3 DRG microinjection
鞘内注射
NT3蛋白剂量、体积、注射时间点
阅读提示:Methods 2.4 Intrathecal injection
行为测试
测试时间点、适应时间、刺激参数、设备型号
阅读提示:Methods 2.5 Behavioral tests
分子检测
RNA提取方法、引物序列、内参基因、蛋白上样量、抗体浓度
阅读提示:Methods 2.6 RT-PCR, 2.7 Western blotting