ZC3H15抑制通过抑制神经元氧化应激和小胶质细胞炎症改善骨癌痛

背景：晚期恶性肿瘤患者常常忍受难以忍受的疼痛，部分原因是对其分子机制的理解不完整。锌指CCCH型含有15（ZC3H15）是一种高度保守的真核蛋白，参与包括肿瘤生长和炎症在内的多种细胞过程。然而，其对癌症诱导疼痛的影响，尤其是潜在机制，仍然 largely 未知。方法：为了评估ZC3H15在癌症诱导疼痛中的表达，我们在此研究中使用 microcomputed tomography (MicroCT), immunoblotting, co-immunoprecipitation (Co-IP), behavior tests, quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR), and immunofluorescence assays。此外，我们使用CCK8、克隆和迁移试验来检查癌细胞的增殖和迁移。我们还使用移植瘤小鼠模型来研究癌细胞生长的过程。最后，我们通过体内和体外泛素化检测研究了与ZC3H15相关的生物过程，并随后进行了验证。结果：在这项研究中，我们建立了一种骨癌痛（BCP）小鼠模型，该模型损害了患者的生活质量。最初，我们观察到BCP小鼠的脊髓背角组织中ZC3H15的表达显著增加，同时伴有严重的氧化应激和炎症。随后，我们发现表达ZC3H15短发夹RNA（shRNA）的腺相关病毒（AAV）（AAV-shZC3H15）在体内沉默ZC3H15显著减轻了小鼠BCP的进展，改善了伤害性行为，且不依赖于肿瘤负荷和骨破坏。随后，我们有一个新发现，即ZC3H15敲低的小鼠在BCP中表现出改善的神经元氧化应激和脊髓组织中活性氧（ROS）的产生，这主要在H2O2处理的小鼠脊髓神经元中通过介导 kelch 样 ECH 相关蛋白1（KEAP1）/核因子E2相关因子2（NRF2）通路得到证实。机制上，免疫印迹分析显示ZC3H15可以维持KEAP1的稳定性，从而在氧化应激下促进NRF2的泛素化和降解。此外，ZC3H15敲低对神经元氧化损伤的抑制在NRF2表达缺失时被显著消除，确定了NRF2对于ZC3H15在BCP进展中介导的必要性。此外，AAV-shZC3H15也减弱了BCP小鼠脊髓组织中的小胶质细胞活化和炎症反应，这通过阻断抑制性蛋白κBα（IκBα）/核因子κB（NF-κB）信号通路在LPS处理的小胶质细胞中得到验证。结论：我们的结果提供证据表明，抑制ZC3H15可以通过限制神经元氧化应激和小胶质细胞活化来减轻BCP，从而改善伤害性行为。因此，我们得出结论，ZC3H15可能是管理BCP的潜在靶点。