傷害性感受(Nociception)在基礎狀態下對肌體具有保護性,它可以防止組織損傷。然而,它也是慢性疼痛的推手之一。目前還不清楚這兩類痛是否受共同的機制調控。6月1日《科學》(Science)雜志在線發表的一篇論文“MiR-183 cluster scales mechanical pain sensitivity by regulating basal and neuropathic pain genes”首次報道了微RNA家族MiR-183控制了小鼠基礎性和病理性機械痛覺,而且利用大量人體數據證明了MiR-183與臨床藥物加巴噴丁(Gabapentin)的作用靶點CACNA2D離子通道家族的關系在人和小鼠中保守。
這篇論文利用miR-183家族(一個微小RNA家族基因)條件性敲除小鼠和光學遺傳小鼠模型詳細證明了:
1) miR-183家族通過傷害感受性神經元控制個體機械刺激的疼痛閾值。敲除miR-183家族會讓小鼠對機械刺激和觸摸的敏感性提高近一倍,同時對同等程度刺激的痛覺感受高于野生型小鼠;
2) 成年時減少miR-183家族的表達量會增強個體對機械刺激的敏感度。在成年小鼠中急性下調50%的miR-183表達量(Tamoxifen誘導Rosa26CREERT2重組酶的活性)會顯著提高其對疼痛的敏感性;
3) miR-183家族通過正常條件下不傳導疼痛的TrkB陽性的低閾值機械感覺神經元控制個體在病理情況下的神經性疼痛的閾值尺度。在TrkB陽性的機械感覺神經元中特異敲除miR-183家族能夠復制在所有感覺神經元中敲除miR-183家族導致增強神經性疼痛的表型;利用光學遺傳激活TrkB陽性的機械感覺神經元在對照組小鼠上不能產生疼痛,但在神經性損失時用光激活TrkB陽性的機械感覺神經元會造成小鼠異常疼痛樣的反應。
這個工作由瑞典卡羅林斯卡醫學院醫學生物化學和生物物理系的PatrikErnfors教授領銜,第一作者為華人科學家彭長庚博士。
對于該發現的意義,彭博士介紹道,(該論文)不僅增加了我們對疼痛尤其是神經性疼痛的認識——首次報道單個基因決定基礎疼痛和神經性疼痛的敏感度,而且為針對神經性疼痛的新藥研發指出了新方向——首次證實TrkB陽性的機械感覺神經元是治療神經性疼痛的靶細胞。
神經性疼痛是一種常見的慢性疼痛,可由糖尿病、帶狀皰疹、HIV感染和癌癥等引起外周神經末梢損傷造成。歐洲有7-8%的人群受神經性疼痛困擾,并且5%的人群遭受著難以忍受的疼痛,生活質量嚴重降低。慢性神經性疼痛病因不簡單,而傳導疼痛的神經環路更復雜、分子機制仍舊是個謎。一直以來神經性疼痛藥物的研發聚焦在傷害性神經元中的離子通道和受體。論文通訊作者Ernfors教授在接受采訪時說道,“我們研究有趣的地方是我們展示了一個microRNA分子控制80%已知的參與神經性疼痛的基因,因此我期待基于微小RNA的藥物在未來能夠研發成功!”
基于靶向微小RNA的小核酸藥物的廣闊前景,彭長庚博士目前回國在昆山彭濟凱豐生物科技有限公司繼續后續的轉化研究工作。