化疗诱导的周围神经病变大鼠模型胫骨前筋膜中透明质酸合酶表达降低和富含透明质酸的细胞丢失。

Decreased expression of hyaluronan synthase and loss of hyaluronan-rich cells in the anterior tibial fascia of the rat model of chemotherapy-induced peripheral neuropathy.

作者信息Ruilin Wang, Yoshikazu Matsuoka, Nobutaka Sue, Kosuke Nakatsuka, Chika Tsuboi, Hiroshi Morimatsu
PMID37388408
期刊Pain Rep
发布时间2023-06-27
DOI10.1097/PR9.0000000000001088

实验完整度

包含行为学测试、RT-qPCR、免疫组化、免疫荧光和阿尔辛蓝染色等实验,验证了VCR对筋膜HAS表达和细胞的影响。

主要模型

Sprague-Dawley大鼠 长春新碱诱导的化疗周围神经病变大鼠模型

重点核对

长春新碱剂量:0.1或0.2 mg/kg,单次腹腔注射 对照组:0.2 mL生理盐水腹腔注射 行为学评估时间:给药前和给药后第3、5、7天 机械痛阈测定:后爪和胫骨前肌,使用von Frey纤维丝和电子von Frey测痛仪 组织学分析时间:给药后第7天

摘要

腹腔注射长春新碱降低了大鼠筋膜中的透明质酸合酶和富含透明质酸的细胞数量,同时伴有小腿肌筋膜机械性痛觉过敏。

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
化疗药物引起的周围神经病变中,筋膜作为非神经因素是否参与机械性痛觉过敏的机制?
核心机制
化疗药物长春新碱下调筋膜中透明质酸合酶(HAS)表达,导致透明质酸生成减少和富含透明质酸的筋膜细胞(fasciacytes)数量减少,进而可能引起筋膜滑动功能障碍和痛觉过敏。
主要证据
VCR处理显著降低后爪和胫骨前肌的机械缩足阈值;RT-qPCR显示HAS1-3 mRNA表达下调;免疫组化显示HAS2阳性细胞数减少(对照28.5 vs VCR 6.0);免疫荧光显示HAS2与S100A4共定位的细胞在正常筋膜存在,VCR组缺失。
研究意义
本研究提出筋膜功能障碍可能是化疗引起的周围神经病变的“非神经性”原因,并可作为新的治疗靶点。

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

建立化疗诱导周围神经病变大鼠模型

通过腹腔注射长春新碱建立大鼠模型,以模拟化疗引起的神经病变。

雄性Sprague-Dawley大鼠腹腔注射0.1或0.2 mg/kg长春新碱,对照组注射生理盐水。

2

评估机械性痛觉过敏

检测VCR对后爪和胫骨前肌机械痛阈的影响。

使用von Frey纤维丝和电子von Frey测痛仪分别测定后爪和后爪胫骨前肌的机械缩足阈值,在给药前和给药后第3、5、7天进行。

3

检测筋膜中HAS mRNA表达

定量分析VCR对大鼠胫骨前筋膜中HAS1、HAS2和HAS3 mRNA表达的影响。

提取胫骨前筋膜组织RNA,进行定量RT-PCR,检测HAS1、HAS2、HAS3和GAPDH的mRNA表达,以GAPDH为内参。

4

免疫组化检测HAS2和HABP

观察VCR对大鼠筋膜中HAS2蛋白和透明质酸结合蛋白(HABP)表达的影响。

对筋膜切片进行免疫组化染色,使用anti-HAS2抗体和生物素化HABP,计数HAS2阳性细胞数。

5

阿尔辛蓝染色观察酸性多糖

观察VCR对大鼠筋膜中酸性多糖(包括透明质酸)和富含透明质酸的细胞(fasciacytes)的影响。

使用1%和0.5%阿尔辛蓝溶液对筋膜切片染色,观察蓝色染色细胞和细胞外基质中酸性多糖的变化。

6

免疫荧光双标验证HAS2阳性细胞类型

通过HAS2和S100A4共定位验证HAS2阳性细胞是否为fasciacytes。

使用酪胺信号放大试剂盒进行HAS2和S100A4双重免疫荧光染色,观察共定位情况。

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。

验证分子表达变化
验证蛋白表达变化
验证细胞形态和酸性多糖
验证细胞类型和共定位

产品清单

实验环节名称品牌货号
长春新碱Nippon Kayaku--
RNA保护组织试剂Qiagen--
QIAzol裂解试剂Qiagen--
RNeasy脂质组织迷你试剂盒Qiagen--
QuantiTect反转录试剂盒Qiagen--
StepOnePlus实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
TB Green Premix Ex Taq IITakara Bio--
OCT包埋剂Sakura Finetek--
阿尔辛蓝溶液Fujifilm Wako--
抗HAS2抗体Santa Cruz Laboratoriessc-365263
生物素化透明质酸结合蛋白Merck--
山羊抗小鼠IgM-HRPSouthernBiotech--
HRP标记链霉亲和素Proteintech--
酪胺信号放大试剂盒Thermo Fisher--
抗S100A4抗体BiossBS-3759R
山羊抗小鼠DyLight 594Abcam--
山羊抗兔HRPPromega--
Alexa Fluor 488标记酪胺Thermo Fisher--
ProLong Gold抗淬灭封片剂(含DAPI)Thermo Fisher--
BZ-X700荧光显微镜Keyence--
GraphPad Prism 9----

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、体重范围;长春新碱剂量(0.1或0.2 mg/kg)及给药方式(腹腔注射);对照组(生理盐水0.2 mL)
阅读提示:Methods 2.1和2.2节
行为学评估
后爪机械痛阈测试(von Frey filaments,0.4-15.0 g,up-down法);胫骨前肌机械痛阈测试(电子von Frey,探头直径2.8 mm,重复4次);测试时间点(给药前和给药后第3、5、7天)
阅读提示:Methods 2.3节及Figure 2图注
基因表达分析
组织取样(双侧胫骨前筋膜);RNA提取和cDNA合成试剂盒;RT-qPCR引物序列(HAS1、HAS2、HAS3、GAPDH)及退火温度(60°C);内参(GAPDH);数据标准化方法
阅读提示:Methods 2.4节及Table 1
组织学分析
取材时间(给药后第7天);组织固定(10%福尔马林,2小时);蔗糖脱水(30%);切片厚度(10 μm);染色条件(阿尔辛蓝pH 2.5,1%或0.5%;免疫组化抗体浓度和孵育时间)
阅读提示:Methods 2.5节及图4、图5图注
免疫荧光分析
抗体浓度(anti-HAS2 1:200,anti-S100A4 1:100);信号放大试剂盒;封片剂;显微镜(BZ-X700,40x物镜)
阅读提示:Methods 2.5.4节及Figure 6图注
统计分析
统计方法(Mann-Whitney U test,Kruskal-Wallis test,2-way repeated measures ANOVA with Tukey post hoc);显著性水平(P < 0.05)
阅读提示:Methods 2.6节