慢性痛的表觀遺傳學(xué)機(jī)制研究.pdf

1、疼痛是臨床上最常見(jiàn)的癥狀之一，外周組織損傷或疾病產(chǎn)生的疼痛若不及時(shí)治療或治療方案和藥物使用不恰當(dāng)，急性疼痛往往發(fā)展成慢性疼痛（持續(xù)時(shí)間大于3個(gè)月）。慢性痛的形成，需要大量基因共同參與，最近研究報(bào)道，慢性神經(jīng)痛大鼠脊髓背根節(jié)上12.4％的基因表達(dá)上調(diào)而7％的卻下降。這些基因的產(chǎn)物可以長(zhǎng)時(shí)程地、穩(wěn)定地調(diào)控慢性痛產(chǎn)生所需要的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性，而持續(xù)穩(wěn)定地改變基因表達(dá)、可遺傳性，是表觀遺傳調(diào)控兩個(gè)最主要特征。我們以往的工作表明，持續(xù)痛環(huán)境下，眾多

2、表觀遺傳標(biāo)志蛋白表達(dá)發(fā)生了改變，并伴隨大量基因表達(dá)的變化。因此，我們提出假設(shè)，表觀遺傳調(diào)控的基因轉(zhuǎn)錄活性變化介導(dǎo)了慢性痛的產(chǎn)生和維持。然而，在持續(xù)疼痛的環(huán)境下，疼痛相關(guān)的中樞神經(jīng)組織和系統(tǒng)，表觀遺傳標(biāo)志物和基因表達(dá)模式發(fā)生了何種變化，這些表觀遺傳標(biāo)志物如何調(diào)控了這些基因表達(dá)變化，及其如何貢獻(xiàn)于慢性痛的形成，尚不明朗。
　　疼痛誘導(dǎo)的表觀遺傳學(xué)改變是一個(gè)可逆過(guò)程，因此，理論上恢復(fù)疼痛處理系統(tǒng)中異常的表觀遺傳形態(tài)，會(huì)解除疼痛，抑制慢性

3、痛的形成。越來(lái)越多的研究集中在識(shí)別和制定新的藥物，主要是針對(duì)轉(zhuǎn)錄機(jī)制中可以扭轉(zhuǎn)疼痛帶來(lái)的表觀遺傳變化的調(diào)控元件。眾多作用于表觀遺傳修飾系統(tǒng)的化合物可以有效地對(duì)抗癌癥細(xì)胞，如組蛋白去乙?；敢种苿┊惲u肟酸(SAHA，也稱沃雷諾司)，已通過(guò)美國(guó)FDA批準(zhǔn)。表觀遺傳療法用于癌癥的初步成效為類似的方法解決慢性痛做好了準(zhǔn)備，這是有別于傳統(tǒng)疼痛癥狀治療的新方法。
　　基于以上提出的問(wèn)題，本研究聯(lián)合運(yùn)用生物化學(xué)、分子生物學(xué)、免疫組織化學(xué)、電生理

4、學(xué)、病毒和行為學(xué)等技術(shù)手段研究慢性痛環(huán)境下，中樞神經(jīng)系統(tǒng)表觀遺傳調(diào)控的基因表達(dá)活性改變?nèi)绾呜暙I(xiàn)于慢性痛產(chǎn)生，在此基礎(chǔ)上提出緩解疼痛的可能方案。本研究主要發(fā)現(xiàn):
　　1)持續(xù)炎性狀態(tài)下，組蛋白乙酰化調(diào)控的BDNF表達(dá)增加，通過(guò)激活TrkB，經(jīng)過(guò)PLC-PKC信號(hào)通路啟動(dòng)中縫大核(NRM)中GluA1亞基的突觸轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生慢性疼痛行為。
　　2) HDAC抑制劑增加GAD65活性，恢復(fù)GABA突觸的抑制功能，并減輕痛敏行為。我們進(jìn)

5、一步研究發(fā)現(xiàn)，BDNF-TrkB信號(hào)通路調(diào)節(jié)的GAD65在突觸末端聚集，對(duì)HDAC抑制劑誘導(dǎo)的鎮(zhèn)痛中具有至關(guān)重要的作用。
　　3)神經(jīng)損傷狀態(tài)下HDAC抑制劑表觀遺傳上調(diào)神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)表達(dá)，后者通過(guò)TrkA-PLC-IP3-CaMKⅡ信號(hào)通路介導(dǎo)DOR（δ阿片受體）突觸遷移。δ阿片受體激動(dòng)劑與HDAC藥物聯(lián)合使用緩解疼痛行為。
　　4)阿片類藥物在鎮(zhèn)痛的同時(shí)，可產(chǎn)生強(qiáng)烈的獎(jiǎng)賞效應(yīng)，從而導(dǎo)致藥物濫用和成癮的風(fēng)險(xiǎn)。過(guò)去一

6、直認(rèn)為疼痛誘導(dǎo)的負(fù)向情緒可以抑制藥物濫用，本研究卻發(fā)現(xiàn)，疼痛增加了嗎啡獎(jiǎng)賞效應(yīng)，降低嗎啡產(chǎn)生獎(jiǎng)賞效應(yīng)的閾值。慢性痛模型的小鼠大腦中央杏仁核(CeA)，組蛋白二甲基化轉(zhuǎn)移酶G9a的表達(dá)發(fā)生明顯下調(diào)，繼而降低了眾多疼痛相關(guān)基因啟動(dòng)子上的組蛋白二甲基化水平，使得這些基因的轉(zhuǎn)錄活性增加。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，G9a表達(dá)下調(diào)是通過(guò)MeCP2調(diào)控的表觀遺傳學(xué)機(jī)制。此外，MeCP2可實(shí)現(xiàn)特異性調(diào)控谷氨酸神經(jīng)元的活性。我們?cè)诒碛^遺傳水平揭示了MeCP2-G