《客户文章》浙江大学徐贞仲团队在神经病理性疼痛研究领域取得进展

      神经病理性疼痛是由躯体感觉系统的病变或疾病引起的，影响了全球高达7-10%的人口[1,2]。然而，由于神经病理性疼痛的机制尚不清楚，目前在治疗神经病理性疼痛的新疗法开发方面进展是非常有限的。G蛋白偶联受体(GPCRs)作为最大的受体家族，目前已成为大量药物的作用靶点。因此，外周神经系统和中枢神经系统内的GPCRs的研究为治疗以及干预神经病理性疼痛提供了新的机会。

      课题组研究人员通过前期的实验以及大量文献的调研发现，在神经损伤引起的神经病理性疼痛小鼠中，外周背根神经节（DRG）中G蛋白偶联受体151（GPR151）的表达是显著上调的[3,4]。那么外周背根神经节中GPR151是否参与调控神经病理性疼痛呢？

      2021年7月9日，浙江大学徐贞仲团队在神经科学专业期刊《BRAIN》上（IF=13.501）在线发表了关于G蛋白偶联受体GPR151在背根神经节中参与神经病理性疼痛的研究论文“GPR151 in nociceptors modulates neuropathic pain via regulating P2X3 function and microglial activation”。该文发现GPR151在伤害性DRG神经元神经病理性疼痛的发病机制中发挥关键作用，并可能成为治疗神经病理性疼痛的潜在靶点。

      课题组研究人员利用经典的慢性缩窄性损伤（CCI）诱导小鼠神经病理性疼痛模型，探究外周背根神经节中的GPR151对于神经病理性疼痛的影响。通过免疫组化染色，研究人员发现GPR151在DRG中主要分布于非肽能的感觉神经元中，并且主要表达于伤害性的C纤维中（Nav1.8阳性）。为了研究GPR151在DRG中的功能，研究人员利用CRISPR/Cas9技术在体特异性地敲除了DRG中的Gpr151。通过行为学测试，研究人员发现GPR151的CKO（条件性敲除）能够有效地缓解神经损伤（CCI）引起的神经病理性疼痛，并且GPR151的CKO能够有效地逆转机械刺激引起的实时地点逃避/回避反应（Real time PEA）。

图1. 条件性敲除外周的GPR151缓解神经病理性疼痛

      在机制上，研究团队进一步发现GPR151可以影响DRG神经元上集落刺激因子1（CSF1）的表达，进而参与调控脊髓背角小胶质细胞的活化。全身敲除或条件性敲除GPR151能够有效地缓解神经损伤，抑制脊髓背角小胶质细胞的过度活化。

图2. 条件性敲除外周的GPR151减少脊髓小胶质细胞的激活

      接下来研究团队发现GPR151对于DRG神经元的兴奋性是十分重要的。神经病理性疼痛下（CCI），背根神经节神经元的兴奋性是显著增加的，而条件性地敲除外周的GPR151能够显著地减少DRG神经元的过度兴奋。在另一方面，通过在DRG上过表达GPR151又能够增强DRG神经元的兴奋性。

图3. GPR151调控背根神经节神经元的兴奋性

      有趣的是，CCI手术后非肽能DRG神经元上的GPR151和P2X3离子通道表达均显著升高。课题组研究人员首次证明了DRG中的GPR151通过调控P2X3离子通道功能来参与CCI诱导的神经病理性疼痛。那么P2X3离子通道是否参与神经病理性疼痛呢？研究团队进一步通过siRNA敲减DRG中的P2X3离子通道，发现P2X3 knockdown也起到了明显的镇痛效果。最后研究人员还发现在人的背根神经节中GPR151与P2X3也是大量共存的，这也提示针对GPR151以及P2X3的药物开发有一定的临床转化意义。课题组的这些新发现加深了对于神经病理性疼痛发病机制的理解，GPR151以及P2X3离子通道可能作为未来治疗神经病理性疼痛的潜在药物靶点。

图4. 敲减外周的P2X3缓解神经病理性疼痛

论文链接：https://doi.org/10.1093/brain/awab245

本文使用的来自枢密科技的病毒产品：AAV9-sgRNA。更多产品请联系我们！

公司相关业务：神经环路示踪病毒载体、基因编辑（敲入、敲除、点突变、敲低）、基因过表达/干扰服务、行为学小鼠模型构建、干细胞诱导分化、整包服务等。