脊髓CCK在成年雌性大鼠口面部炎症合并应激诱导的躯体痛觉过敏中的作用

Spinal CCK contributes to somatic hyperalgesia induced by orofacial inflammation combined with stress in adult female rats.

作者信息Lu-Lu Duan, Xin-Yi Qiu, Si-Qi Wei, Han-Yu Su, Fu-Rong Bai, Richard J Traub, Qin Zhou, Dong-Yuan Cao
PMID34748768
发布时间2021-12-15
DOI10.1016/j.ejphar.2021.174619

实验完整度

包含行为学、Western blot以及药理学拮抗剂/抑制剂干预等多个证据层级,且进行了CCK2受体与ERK1/2通路的功能验证和机制验证(如YM-022和PD98059阻断实验)。

主要模型

雌性Sprague-Dawley大鼠口面部炎症合并应激共病模型(去卵巢+E2+CFA+FS) 雌性Sprague-Dawley大鼠CCK8诱导的痛觉过敏模型(去卵巢+E2+CCK8)

重点核对

去卵巢后10天开始皮下注射E2(50 μg/100 μL)或油,每4天一次 双侧咬肌注射CFA(150 μL,1:1生理盐水)或生理盐水 3天强迫游泳应激(第一天10分钟,后两天20分钟,水温25-26°C) 鞘内注射YM-022(30 μg/10 μL)或PD98059(2 μg/10 μL)在CFA注射和每次FS前30分钟给予 Western blot检测L4-L5脊髓背角CCK1R、CCK2R、ERK1/2和p-ERK1/2表达

摘要

在一些慢性原发性疼痛疾病如颞下颌关节紊乱病(TMD)和纤维肌痛综合征(FMS)中,轻度或慢性应激增强疼痛。TMD和FMS常同时发生,但潜在机制尚不清楚。本研究旨在探讨脊髓中胆囊收缩素(CCK)在口面部炎症合并应激诱导的躯体痛觉过敏中的作用。通过热缩足潜伏期和机械缩足阈值检测躯体痛觉过敏。通过Western blot检测脊髓中CCK1受体、CCK2受体、ERK1/2和p-ERK1/2的表达。在口面部炎症合并3天强迫游泳刺激后,L4-L5脊髓背角中CCK2受体和p-ERK1/2蛋白的表达显著增加,而CCK1受体和ERK1/2蛋白的表达不变。鞘内注射CCK2受体拮抗剂YM-022或丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)激酶(MEK)抑制剂PD98059阻断了口面部炎症合并应激诱导的躯体痛觉过敏。鞘内给予MEK抑制剂阻断了CCK受体激动剂CCK8引起的躯体敏化。CCK2受体拮抗剂YM-022显著降低了p-ERK1/2的表达。这些数据表明,通过MAPK通路上调CCK2受体有助于这种共病疼痛模型中的躯体痛觉过敏。因此,CCK2受体和MAPK通路可能是治疗TMD合并FMS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
脊髓CCK是否参与口面部炎症合并应激诱导的躯体痛觉过敏,其机制是否涉及CCK2受体和ERK1/2信号通路?
核心机制
口面部炎症合并应激通过激活下行易化系统,促进CCK与脊髓神经元上的CCK2受体结合,进而通过Ras-Raf-MEK1/2-ERK1/2通路激活ERK1/2,增强脊髓兴奋性,导致躯体痛觉过敏。
主要证据
E2+CFA+FS组大鼠L4-L5脊髓背角CCK2受体和p-ERK1/2表达显著升高,鞘内注射CCK2受体拮抗剂YM-022或MEK抑制剂PD98059阻断躯体痛觉过敏,且YM-022降低p-ERK1/2表达;鞘内注射CCK8诱导躯体痛觉过敏,PD98059阻断该效应。
研究意义
CCK2受体和MAPK通路可能成为治疗TMD合并FMS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

建立共病疼痛模型

模拟TMD合并FMS的慢性疼痛共病状态。

雌性SD大鼠去卵巢后10天,皮下注射E2或油,双侧咬肌注射CFA或生理盐水,并进行3天强迫游泳应激。

2

检测行为学痛觉过敏

评估躯体痛觉过敏(热和机械)是否存在。

在E2或油注射后第1天和第2天分别测量热缩足潜伏期和机械缩足阈值,持续至基础水平恢复。

3

检测脊髓蛋白表达变化

检测CCK1R、CCK2R、ERK1/2和p-ERK1/2在脊髓背角的表达。

在最后一次FS后两天,取L4-L5脊髓背角,通过Western blot检测蛋白表达。

4

药理学干预验证CCK2受体作用

验证阻断CCK2受体是否能阻断共病疼痛模型中的躯体痛觉过敏。

在共病疼痛模型中,鞘内注射CCK2受体拮抗剂YM-022或生理盐水(对照),观察行为学变化。

5

药理学干预验证ERK1/2作用

验证抑制ERK1/2激活是否能阻断共病疼痛模型中的躯体痛觉过敏。

在共病疼痛模型中,鞘内注射MEK抑制剂PD98059或DMSO(对照),观察行为学变化。

6

验证CCK-ERK信号通路

验证CCK受体激动剂诱导的痛觉过敏是否通过ERK1/2信号通路介导,以及CCK2受体激活是否增强ERK1/2磷酸化。

在去卵巢+E2的大鼠中,鞘内注射CCK8(3 μg/10 μL)诱导痛觉过敏,部分大鼠预先给予PD98059(2 μg/10 μL)或DMSO;另外,在共病疼痛模型中,鞘内注射YM-022或生理盐水后检测p-ERK1/2表达。

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。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
验证免疫效应
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
17-β-雌二醇Sigma--
完全弗氏佐剂----
YM-022Santa Cruz Biotechnology--
CCK-8Med Chem Express--
PD98059Sigma--
足底热测试仪Ugo Basile--
von Frey纤维丝Stoelting--
Hamilton注射器--25-μl
抗CCK1受体抗体Biossbs-11514R
抗CCK2受体抗体Biossbs-1777R
抗p-ERK1/2抗体Cell Signaling Technology--
抗GAPDH抗体BosterBA2913
山羊抗兔二抗BosterBA1054

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
动物模型建立
雌性SD大鼠体重、年龄、去卵巢方式、E2剂量和注射频率、CFA剂量和注射部位、FS的具体参数(天数、时间、水温)
阅读提示:Methods 2.2 和 2.3
药物干预
鞘内注射的剂量、体积、溶剂、给药时机(FS前、CCK8前)
阅读提示:Methods 2.5 和 2.7
行为学检测
热缩足潜伏期的测定参数(设备、截止时间、重复次数)、机械缩足阈值的测定方法(von Frey纤维丝范围、截止力、up-down法)
阅读提示:Methods 2.4
分子表达检测
取材时间点(最后一次FS后两天)、脊髓节段(L4-L5)、背角分离、Western blot的抗体稀释比例、内参选择
阅读提示:Methods 2.6
统计分析
样本量、统计方法、事后检验、显著性水平
阅读提示:Methods 2.8