IL-6 和 TMEM100 在腰椎间盘源性疼痛中的作用及甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢轴的机制：一项代谢组学和分子生物学研究

背景：众所周知，椎间盘源性下腰痛（DLBP）通常由椎间盘退变（IDD）过程中的炎症反应引起。然而，炎症介质如白细胞介素-6（IL-6）如何参与由退变和椎间盘（IVD）代谢引起的椎间盘源性疼痛仍不清楚。本研究的目的是研究IL-6与跨膜蛋白100（TMEM100）之间的关系，并通过代谢组学分析大鼠不同椎间盘中的不同代谢物和代谢途径。方法：我们通过椎间盘穿刺和PBS灌注建立了IDD-DLBP大鼠模型，以检查大鼠疼痛行为。取椎间盘组织进行分子生物学实验，探讨IL-6与TMEM100的关系。采用高分辨率质谱（HRMS）进行非靶向代谢组学，核磁共振波谱代谢组学（MRS）用于差异代谢物和代谢途径。结果：结果显示，von Frey试验、热板试验和丙酮试验显着减少（P < 0.05）。DLBP模型中IL-6和TMEM100的表达显着高于假手术组和未灌注PBS的IDD椎间盘组（P < 0.05）。通过代谢组学研究，在DLBP椎间盘中鉴定出15种主要贡献代谢物，涉及6条主要代谢途径。主要差异代谢物包括一氧化氮（NO）、氨和乳酸作为代谢终点；差异代谢途径包括甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸（Gly-Ser-Thr），其随炎症进展逐渐减弱。结论：IL-6介导的TMEM100表达变化与Gly-Ser-Thr代谢轴相关，并在缓解椎间盘源性疼痛中起重要作用。