沉默P2X7R通过PKCε/P38MAPK/NF-κB信号通路减轻大鼠糖尿病神经病理性疼痛涉及TRPV1

Silencing P2X7R Alleviates Diabetic Neuropathic Pain Involving TRPV1 via PKCε/P38MAPK/NF-κB Signaling Pathway in Rats.

作者信息Lisha Chen, Hongji Wang, Juping Xing, Xiangchao Shi, Huan Huang, Jiabao Huang, Changshui Xu
PMID36430617
发布时间2022-11-16
DOI10.3390/ijms232214141

实验完整度

包含体内动物模型、行为学、神经电生理、分子表达(qPCR/WB/IF)和通路机制验证等多个证据层级。

主要模型

2型糖尿病神经病理性疼痛大鼠模型(高糖高脂饮食+STZ诱导) 雄性Sprague Dawley大鼠 L4-L6背根神经节组织

重点核对

糖尿病大鼠模型诱导:高糖高脂饮食4周+STZ 35 mg/kg腹腔注射 鞘内注射P2X7 shRNA和p38抑制剂SB203580 行为学检测:机械缩足阈值和热缩足潜伏期 分子检测:P2X7、TRPV1、PKCε、pp38、pp65的表达

摘要

瞬时受体电位香草酸1型(TRPV1)是一种由热和炎症因子激活的离子通道,参与多种疼痛的发生。P2X7受体属于P2X家族,与卫星胶质细胞介导的疼痛有关。在糖尿病大鼠的神经病理性疼痛中,P2X7受体与TRPV1之间可能存在某种联系。采用高糖高脂饮食4周和低剂量链脲佐菌素(35 mg/kg)腹腔注射破坏胰岛B细胞,诱导2型糖尿病神经病理性疼痛大鼠模型。雄性Sprague Dawley大鼠鞘内注射P2X7 shRNA和p38抑制剂,记录异常机械性和热痛及伤害性痛觉过敏。一周后,取脊髓L4-L6节段背根神经节进行后续实验。我们测量了促炎细胞因子,通过检测P2X7受体和TRPV1的蛋白及转录水平,检查了神经元上的TRPV1与卫星胶质细胞上的P2X7受体之间的关系,并测量了鞘内注射后PKCε/P38 MAPK/NF-κB信号通路中的蛋白表达。P2X7 shRNA和p38抑制剂减轻了糖尿病神经病理性疼痛大鼠的痛觉过敏,并调节了体内的炎症因子。P2X7 shRNA和P38抑制剂通过下调背根神经节中的PKCε/P38 MAPK/NF-κB信号通路和炎症因子,显著降低了TRPV1的表达。鞘内注射P2X7 shRNA通过PKCε/P38 MAPK/NF-κB信号通路减轻了糖尿病神经病理性疼痛大鼠的伤害性反应,涉及TRPV1。

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
P2X7受体与TRPV1在糖尿病神经病理性疼痛中是否存在联系,以及其潜在机制。
核心机制
P2X7受体通过PKCε/P38 MAPK/NF-κB信号通路调节TRPV1表达,并涉及炎症因子(TNF-α、IL-1β)的释放。
主要证据
鞘内注射P2X7 shRNA和p38抑制剂降低了大鼠DRG中TRPV1、PKCε、pp38、pp65及炎症因子的表达,并缓解了痛觉过敏。
研究意义
研究为DNP发病机制提供了依据,并为DNP治疗提供了潜在靶点。

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DNP大鼠模型

建立2型糖尿病神经病理性疼痛大鼠模型,用于后续研究。

雄性SD大鼠高糖高脂饮食4周后,腹腔注射STZ(35 mg/kg)诱导糖尿病,通过行为学测试(MWT、TWL)和血糖测量验证模型。

2

行为学测试验证疼痛模型

评估大鼠机械性和热痛觉敏感性变化,确认模型成功。

使用电子机械痛觉仪和自动热痛刺激仪测量机械缩足阈值和热缩足潜伏期。

3

神经传导速度测量

评估糖尿病大鼠坐骨神经损伤程度及治疗作用。

使用多通道生理信号采集系统测量坐骨神经传导速度。

4

鞘内注射干预

沉默P2X7受体或抑制p38 MAPK,观察对DNP的影响。

在第6周末,对模型大鼠鞘内注射P2X7 shRNA、NC shRNA、p38抑制剂SB203580或溶剂DMSO。

5

分子表达检测

检测DRG中P2X7、TRPV1及信号通路蛋白的表达变化。

采用qPCR、Western blot和免疫荧光检测mRNA和蛋白水平,并观察P2X7与GFAP、TRPV1与NeuN的共表达。

6

炎症因子检测

评估炎症因子TNF-α和IL-1β在DRG中的表达变化。

通过Western blot检测DRG组织中TNF-α和IL-1β蛋白表达。

7

信号通路蛋白检测

检测PKCε/P38 MAPK/NF-κB信号通路关键蛋白的表达。

通过Western blot检测PKCε、p38、pp38、p65和pp65蛋白水平。

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
链脲佐菌素SolarbioS8050
SB203580MedChemExpressHY-10256
二甲基亚砜SolarbioD8371
电子机械痛觉仪--BME-404
自动热痛刺激仪--BME-410C
多通道生理信号采集系统Chengdu Instrument FactoryRM6240B
Eastep® Super总RNA提取试剂盒Promega--
EasyScript第一链cDNA合成SuperMixTransGen Biotech--
PerfectStart Green qPCR SuperMixTransGen Biotech--
MyGene系列热循环仪LongGene--
CFX96TM实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
RIPA裂解液SolarbioR0010
蛋白上样缓冲液TransGen BiotechP51114
PVDF膜Solarbio--
脱脂奶粉SolarbioLP0031B
抗P2X7抗体AlomoneAPR-008
抗TRPV1抗体Bioss--
抗p38抗体Cell Signaling Technology--
抗磷酸化p38抗体Cell Signaling Technology--
抗PKCε抗体Proteintech--
抗p65抗体Cell Signaling Technology--
抗磷酸化p65抗体Cell Signaling Technology--
抗IL-1β抗体Affinity Biosciences--
抗TNF-α抗体Boster--
抗β-actin抗体Zhong Shan-Gold Bridge--
磷酸盐缓冲液SolarbioP1010
Triton-X-100SolarbioT8200
山驴血清SolarbioSL050
ECL发光液Fude Biotechnology Co., Ltd.FD8020
ChemiDocTM XRS+成像系统Bio-Rad--

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
大鼠品系、性别、饮食周期、STZ剂量和注射途径、模型成功标准(血糖值)。
阅读提示:Methods 4.1 Animal Models and Experimental Groups
行为学测试
测试设备型号、测量次数、间隔时间、热刺激最大时间。
阅读提示:Methods 4.3 Behavioral Testing
鞘内注射
注射体积、药物剂量(P2X7 shRNA量、SB203580浓度)、溶剂。
阅读提示:Methods 4.2 Intrathecal Injection
分子检测
DRG取材节段、RNA提取试剂盒、qPCR反应条件、抗体稀释比例。
阅读提示:Methods 4.5, 4.6, 4.7