加速衰老小鼠模型中三叉神经血管降钙素基因相关肽释放与外周血管反应:对偏头痛的启示

Trigeminovascular calcitonin gene-related peptide release and peripheral vascular responses in a mouse model of accelerated aging: Implications for migraine

作者信息Linda Al-Hassany, Eloisa Rubio-Beltrán, Alejandro Labastida-Ramirez, Ingrid M Garrelds, A H Jan Danser, Anton J M Roks, Antoinette MaassenVanDenBrink
PMID42399790
发布时间2026-07-03
DOI10.1186/s10194-026-02441-9

实验完整度

中

研究包含了离体CGRP释放实验和离体血管舒缩功能实验两个层面,但缺乏体内功能验证或机制验证,且样本量较小。

主要模型

Ercc1Δ/−小鼠 野生型小鼠

重点核对

小鼠品系:Ercc1Δ/−及其野生型对照(C57BL6J/FVB杂交背景) 年龄:88-117天 CGRP释放刺激:60 mM KCl 离体冠状动脉预收缩:30 nmol/L U46619(forskolin)或30 mmol/L KCl(CGRP) CGRP释放检测试剂盒:Phoenix Pharmaceuticals RIA kit

摘要

目的:考虑到全球预期寿命的增加,了解与年龄相关的偏头痛变化至关重要。此外,衰老和偏头痛都是显著的心血管危险因素。目前尚不清楚降钙素基因相关肽(CGRP)的释放在三叉神经血管各组分中是否随年龄变化,以及这与外周对偏头痛相关血管扩张分子的反应有何关系。主要目的是通过研究DNA修复缺陷的Ercc1Δ/−小鼠(一种联合加速神经元和血管衰老的小鼠模型),探讨年龄对三叉神经血管系统CGRP释放的影响。其次,我们评估了衰老对离体冠状动脉对CGRP和毛喉素血管扩张反应的影响。方法:实验使用DNA修复缺陷的Ercc1Δ/−小鼠及其野生型对照。处死后,分离三叉神经尾核(TNC)、三叉神经节(TG)和硬脑膜(DM)。测量离体KCl诱导的CGRP释放,并比较Ercc1Δ/−和野生型小鼠之间的CGRP释放。在一部分小鼠中,在离体冠状动脉中生成对CGRP和毛喉素的浓度-反应曲线。比较两组之间的pEC50(激动剂达到其最大效应一半所需摩尔浓度的负对数)和Emax(最大舒张反应)值。结果:Ercc1Δ/−小鼠硬脑膜的CGRP释放(与基线释放相比的比值表示)显著低于野生型小鼠(2.01 ± 0.24 对 3.22 ± 0.48,P = 0.040)。在TNC(8.07 ± 1.15 对 6.10 ± 0.57,P = 0.364)或TG(4.84 ± 0.92 对 4.41 ± 0.60,P = 0.838)中未观察到Ercc1Δ/−和野生型小鼠之间CGRP释放的差异。此外,对CGRP和毛喉素的pEC50和Emax值没有差异。结论:我们的研究结果表明,衰老与硬脑膜CGRP释放减少有关,这可能部分解释了老年人偏头痛发作的减少。这种CGRP释放减少并不伴随对外周血管对CGRP反应性的改变。

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
年龄对三叉神经血管系统各组分(TNC、TG、DM)的CGRP释放有何影响,以及这种影响是否与外周血管对CGRP等血管扩张剂的反应性变化相关。
核心机制
衰老可能与硬脑膜中伤害性CGRP阳性神经纤维的密度或功能完整性下降有关,从而导致CGRP释放减少。
主要证据
在Ercc1Δ/−小鼠中,硬脑膜的KCl诱导CGRP释放比值显著低于野生型小鼠(P=0.040),而TNC和TG无差异;冠状动脉对CGRP和毛喉素的pEC50和Emax在两组间无显著差异。
研究意义
研究为衰老过程中偏头痛发作减少的机制提供了新的病理生理学见解,可能涉及硬脑膜CGRP释放的减少。

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

动物模型建立

建立DNA修复缺陷的加速神经和血管衰老小鼠模型,以研究衰老对三叉神经血管系统的影响。

使用Ercc1Δ/−小鼠及其野生型同窝对照(Ercc1+/+),均为F1 C57BL6J/FVB杂交背景,小鼠在88-117天龄时被处死。

2

三叉神经血管组织分离

分离三叉神经血管系统的中枢和外周组分,用于后续离体CGRP释放测量。

小鼠麻醉并断头后,依次分离三叉神经尾核(TNC)、三叉神经节(TG)和硬脑膜(DM)。组织在carbogenated synthetic interstitial fluid中平衡。

3

离体CGRP释放实验

比较衰老小鼠与野生型小鼠在三叉神经血管系统各组分中KCl诱导的CGRP释放。

组织置于24孔板中,测量基线CGRP释放后,加入60 mM KCl刺激,收集孵育液,使用商业CGRP RIA试剂盒检测CGRP含量。计算CGRP释放比值(KCl诱导释放/基线释放)。

4

离体冠状动脉血管舒缩功能实验

评估衰老对冠状动脉对CGRP和毛喉素血管扩张反应的影响。

分离冠状动脉,固定于wire myograph中,预收缩后,累积浓度-反应曲线检测CGRP和毛喉素的舒张反应,计算pEC50和Emax。

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。

验证样品或模型特征
验证血管功能变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
CGRP放射免疫分析试剂盒Phoenix Pharmaceuticals--
Mulvany肌动描记仪浴槽Danish Myograph Technology--
毛喉素Tocris BioScience--
U46619Sigma Chemical Co.--
r-α-CGRPPolyPeptide--
LabChartAD Instruments Ltd--
GraphPad PrismGraphPad Software--

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、年龄(88-117天)、性别、遗传背景(C57BL6J/FVB杂交)
阅读提示:Materials and methods: Experimental mice
CGRP释放实验
组织平衡时间(3次30分钟)、基线测量、KCl浓度(60 mM)、孵育时间(10分钟)、释放比值排除标准(≤1.05或≥100)、试剂盒品牌(Phoenix Pharmaceuticals)
阅读提示:Methods: Calcitonin gene-related peptide release experiments; Results: Calcitonin gene-related peptide release in the trigeminal nucleus caudalis, trigeminal ganglion, and dura mater
血管舒缩实验
预收缩剂(U46619 30 nmol/L,KCl 30 mmol/L)、CGRP和毛喉素的浓度范围、样本量(n=6)
阅读提示:Methods: Peripheral vasodilatory experiments in coronary arteries; Results: Peripheral vasodilatory responses in coronary arteries