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Science:微小RNA家族MiR-183控制机械性痛觉敏感性

2017.6.13

  伤害性感受(Nociception)在基础状态下对肌体具有保护性,它可以防止组织损伤。然而,它也是慢性疼痛的推手之一。目前还不清楚这两类痛是否受共同的机制调控。6月1日《科学》(Science)杂志在线发表的一篇论文“MiR-183 cluster scales mechanical pain sensitivity by regulating basal and neuropathic pain genes”首次报道了微RNA家族MiR-183控制了小鼠基础性和病理性机械痛觉,而且利用大量人体数据证明了MiR-183与临床药物加巴喷丁(Gabapentin)的作用靶点CACNA2D离子通道家族的关系在人和小鼠中保守。

  这篇论文利用miR-183家族(一个微小RNA家族基因)条件性敲除小鼠和光学遗传小鼠模型详细证明了:

  1) miR-183家族通过伤害感受性神经元控制个体机械刺激的疼痛阈值。敲除miR-183家族会让小鼠对机械刺激和触摸的敏感性提高近一倍,同时对同等程度刺激的痛觉感受高于野生型小鼠;

  2) 成年时减少miR-183家族的表达量会增强个体对机械刺激的敏感度。在成年小鼠中急性下调50%的miR-183表达量(Tamoxifen诱导Rosa26CREERT2重组酶的活性)会显著提高其对疼痛的敏感性;

  3) miR-183家族通过正常条件下不传导疼痛的TrkB阳性的低阈值机械感觉神经元控制个体在病理情况下的神经性疼痛的阈值尺度。在TrkB阳性的机械感觉神经元中特异敲除miR-183家族能够复制在所有感觉神经元中敲除miR-183家族导致增强神经性疼痛的表型;利用光学遗传激活TrkB阳性的机械感觉神经元在对照组小鼠上不能产生疼痛,但在神经性损失时用光激活TrkB阳性的机械感觉神经元会造成小鼠异常疼痛样的反应。

  这个工作由瑞典卡罗林斯卡医学院医学生物化学和生物物理系的PatrikErnfors教授领衔,第一作者为华人科学家彭长庚博士。

  对于该发现的意义,彭博士介绍道,(该论文)不仅增加了我们对疼痛尤其是神经性疼痛的认识——首次报道单个基因决定基础疼痛和神经性疼痛的敏感度,而且为针对神经性疼痛的新药研发指出了新方向——首次证实TrkB阳性的机械感觉神经元是治疗神经性疼痛的靶细胞。

  神经性疼痛是一种常见的慢性疼痛,可由糖尿病、带状疱疹、HIV感染和癌症等引起外周神经末梢损伤造成。欧洲有7-8%的人群受神经性疼痛困扰,并且5%的人群遭受着难以忍受的疼痛,生活质量严重降低。慢性神经性疼痛病因不简单,而传导疼痛的神经环路更复杂、分子机制仍旧是个谜。一直以来神经性疼痛药物的研发聚焦在伤害性神经元中的离子通道和受体。论文通讯作者Ernfors教授在接受采访时说道,“我们研究有趣的地方是我们展示了一个microRNA分子控制80%已知的参与神经性疼痛的基因,因此我期待基于微小RNA的药物在未来能够研发成功!”

  基于靶向微小RNA的小核酸药物的广阔前景,彭长庚博士目前回国在昆山彭济凯丰生物科技有限公司继续后续的转化研究工作。

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