外周κ阿片受体调节化疗诱导神经病变小鼠模型中的冷超敏反应

Peripheral kappa opioid receptors modulate cold hypersensitivity in a mouse model of chemotherapy-induced neuropathy

作者信息Manish K Madasu, Loc V Thang, Christian C Ohazurume, Sriya Chebrolu, Richard A Houghten, Sravanthi Bandla, Tayler D Sheahan, Audra M Foshage, Jay P McLaughlin, Jordan G McCall, Ream Al-Hasani
PMID42402893
期刊Pain
发布时间2026-09-01
DOI10.1097/j.pain.0000000000004050

实验完整度

高

包含体外药理学、条件性敲除小鼠、DRG免疫荧光及行为学验证,含功能与机制验证。

主要模型

C57BL/6J雄性及雌性小鼠 PirtCre;Oprk1fl/fl条件性敲除小鼠 急性奥沙利铂足底注射神经病变模型

重点核对

奥沙利铂双侧足底注射剂量为每爪50 μg(100 μg溶解于5%葡萄糖),注射后60或180分钟进行3°C冷板测试 U50,488剂量5 mg/kg i.p.,NorBNI剂量10 mg/kg i.p.,ff(nle)r-NH2剂量10 mg/kg i.p.,morphine剂量10 mg/kg s.c. 冷板测试温度范围3°C–42°C,记录跳跃次数和跳跃潜伏期 PirtCre;Oprk1fl/fl小鼠中Oprk1表达在雄性为3%、雌性为2.7%,对照Oprk1fl/fl雄性14%、雌性10.37% ICV注射norBNI 30 μmol(2 μl)或aCSF,坐标A/P:+0.40 mm, M/L:+1.5 mm, D/V:–3 mm,注射速率200 nl/min

摘要

有害冷感觉通常与周围神经病变相关;然而,对其机制的理解进展有限。在此,我们在化疗小鼠模型中鉴定了外周表达的κ阿片受体在有害冷超敏反应中的新作用。在该模型中,我们显示使用norbinaltorphimine(NorBNI,KOR拮抗剂10mg/kg,i.p.)可减轻奥沙利铂诱导的冷超敏反应,在雄性和雌性小鼠中均是如此。为进一步检查KOR在冷超敏反应中的作用,我们显示使用U50,488(KOR激动剂,5mg/kg i.p.)激活KOR可显著增加在3°C冷板上的跳跃次数,与对照相比,该效应被KOR拮抗剂NorBNI减弱。我们已通过药理学和一种外周限制性KOR激动剂ff(nle)r-NH2确定该效应由外周KOR介导。使用背根神经节中KOR的条件性敲除小鼠模型(使用PirtCre;Oprkfl/fl),我们发现与对照相比,雄性和雌性小鼠中U50,488诱导的有害冷超敏反应减少,证实背根神经节(DRG)中KOR的作用介导冷超敏反应。为确认外周KOR在奥沙利铂诱导的冷痛觉超敏中的作用,我们在奥沙利铂诱导的冷痛觉超敏模型中使用PirtCre;Oprkfl/fl。在此,我们显示在DRG中缺乏KOR的情况下,雄性和雌性小鼠中奥沙利铂诱导的冷超敏反应被减弱。总体而言,我们的数据表明外周KOR调节化疗小鼠模型中的冷超敏反应。

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
外周κ阿片受体是否调节化疗诱导神经病变中的有害冷超敏反应及其机制。
核心机制
外周KOR(特别是DRG初级感觉神经元中的KOR)激活驱动有害冷超敏反应,可能通过VGCC调节TRP通道活动,但不涉及中枢KOR或体温调节。
主要证据
在C57BL/6J小鼠中,U50,488(5 mg/kg i.p.)增加3°C冷板跳跃次数,NorBNI(10 mg/kg i.p.)阻断该效应;外周限制性激动剂ff(nle)r-NH2增加跳跃;ICV norBNI不阻断U50效应;PirtCre;Oprk1fl/fl小鼠中U50诱导的冷超敏反应和奥沙利铂诱导的冷痛觉反应均减弱。
研究意义
研究提示外周KOR是冷超敏反应的调节靶点,可能避免中枢KOR激活的负面情绪副作用,为化疗诱导神经病变的冷痛觉超敏提供潜在治疗方向。

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

奥沙利铂诱导神经病变模型建立与冷超敏反应评估

验证奥沙利铂是否诱导有害冷超敏反应及KOR拮抗剂的作用。

小鼠双侧足底注射奥沙利铂(50 μg/爪),在3°C冷板上记录爪导向反应次数,并腹腔注射NorBNI(10 mg/kg)评估KOR阻断效果。

2

KOR激动剂诱导冷超敏反应及温度依赖性验证

确定KOR激活是否选择性诱导有害冷超敏反应。

腹腔注射U50,488(5 mg/kg),在3°C、10°C、15°C、20°C、30°C、42°C冷/热板上记录跳跃次数和潜伏期。

3

外周与中枢KOR作用区分

确定介导冷超敏反应的KOR位于中枢还是外周。

ICV注射norBNI(30 μmol)或aCSF,系统注射U50(5 mg/kg),冷板测试;使用外周限制性KOR激动剂ff(nle)r-NH2(10 mg/kg i.p.)评估外周KOR激活效应。

4

DRG中KOR条件性敲除及功能验证

验证DRG中KOR在冷超敏反应和奥沙利铂诱导冷痛觉超敏中的必要性。

使用PirtCre;Oprk1fl/fl小鼠,通过FISH验证KOR表达敲除,腹腔注射U50或足底注射奥沙利铂,冷板测试记录反应。

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
奥沙利铂ApexBioA8648
RNAScope 2.0荧光多重试剂盒Advanced Cell Diagnostics--
小鼠Cre探针Advanced Cell Diagnostics312281
oprk1探针Advanced Cell Diagnostics316111
Tissue-Tek O.C.T.包埋剂Sakura--
Vectashield Hard Set封片剂Vector Laboratories--

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
奥沙利铂诱导神经病变模型
奥沙利铂剂量50 μg/爪,双侧足底注射;测试时间点60分钟和180分钟;冷板温度3°C;样本量每组6-13只
阅读提示:Methods中“Acute oxaliplatin paw injection”小节及Figure 1 legend
KOR激动剂冷板行为学
U50,488剂量5 mg/kg i.p.;NorBNI剂量10 mg/kg i.p.;ff(nle)r-NH2剂量10 mg/kg i.p.;冷板温度3°C;记录跳跃次数和潜伏期;样本量每组5-16只
阅读提示:Methods中“Hot/cold plate assay”小节及Figure 2、Figure 4 legends
ICV注射
norBNI剂量30 μmol(2 μl);aCSF对照;注射坐标A/P:+0.40 mm, M/L:+1.5 mm, D/V:–3 mm;注射速率200 nl/min;恢复7天;样本量每组8-14只
阅读提示:Methods中“Intracerebroventricular injections”小节及Figure 4 legend
条件性敲除小鼠验证
PirtCre;Oprk1fl/fl基因型;FISH检测Oprk1表达(雄性3%、雌性2.7% vs 对照雄性14%、雌性10.37%);样本量每组3只
阅读提示:Methods中“In situ hybridization”小节及Figure 5 legend
体温和爪表面温度测量
U50剂量5 mg/kg i.p.;ff(nle)r-NH2剂量10 mg/kg i.p.;测量时间点0分钟和30分钟;样本量每组6-10只
阅读提示:Methods中“Rectal temperature measurements”和“Paw surface temperature measurements”小节及Figure 2 legend