醫(yī)學(xué)2區(qū)if7+：丹參醇B通過調(diào)節(jié)PIK3CG/NLRP3通路緩解中風(fēng)后中樞疼痛

【寫在前面】：本期推薦的是由鄭州大學(xué)附屬胸科醫(yī)院河南省胸科醫(yī)院麻醉科等研究團隊合作近期發(fā)表于Journal of Translational Medicine(IF7.5）的一篇文章，揭示丹參醇B通過調(diào)節(jié)PIK3CG/NLRP3通路緩解中風(fēng)后中樞疼痛。

【期刊簡介】

【題目及作者信息】

Danshenol B alleviates central post-stroke pain by regulating the PIK3CG/NLRP3 signaling pathway

背景

中樞性卒中后疼痛（CPSP）是一種使人衰弱的神經(jīng)性疾病，嚴(yán)重?fù)p害了生活質(zhì)量，難以管理。丹參（Danshen）是一種傳統(tǒng)的中藥，已被證明對神經(jīng)性疼痛有療效，但其有效的鎮(zhèn)痛成分和潛在機制尚不清楚。本研究在CPSP小鼠模型中研究了丹參活性成分丹參酚B的治療潛力，重點研究了其通過磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸3-激酶催化亞基γ亞型（PIK3CG）/NLR家族含pyrin結(jié)構(gòu)域的蛋白3（NLRP3）信號通路的作用機制。

方法

在小鼠中建立CPSP模型，并對同側(cè)丘腦腹后外側(cè)核/丘腦腹后內(nèi)側(cè)核（VPL/VPM）進行RNA測序，以鑒定差異表達基因（DEGs）。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析將這些DEG與已知的丹參成分聯(lián)系起來，并對42種丹參成分進行了分子對接，以確定強烈的配體-靶標(biāo)相互作用。然后對CPSP小鼠施用丹酚B（5、10、50mg/kg）以評估其鎮(zhèn)痛作用，并測量丘腦PIK3CG和NLRP3蛋白水平以評估通路參與情況。此外，操縱PIK3CG和NLRP3的表達（通過過表達或敲除），以確定它們在CPSP中的作用及其調(diào)控關(guān)系。

結(jié)果

在CPSP模型中，同側(cè)VPL/VPM中識別出409個DEGs。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)揭示了21種丹參衍生化合物可能靶向其中11種DEGs。分子對接突出了丹酚B作為首選，顯示出與PIK3CG的強結(jié)合（-9.127千卡/摩爾）。在CPSP小鼠中，丹酚B（50mg/kg）顯著減輕了CPSP并抑制了PIK3CG/NLRP3通路。PIK3CG的過表達增加了NLRP3并抵消了丹酚B的作用，而其敲除減輕了CPSP并降低了NLRP3。值得注意的是，NLRP3的同時過表達減弱了PIK3CG敲除誘導(dǎo)的鎮(zhèn)痛作用，進一步證實了NLRP3在PIK3CG下游介導(dǎo)CPSP中的作用。

結(jié)論

丹酚B通過抑制PIK3CG/NLRP3信號通路減輕小鼠CPSP，闡明其鎮(zhèn)痛機制，并突出其作為CPSP新型治療候選藥物的潛力。

【前言】

CPSP是一種與缺血性和出血性卒中患者發(fā)生的卒中病變直接相關(guān)的神經(jīng)性疼痛。CPSP影響大約1-35%的中風(fēng)幸存者，當(dāng)病變涉及髓質(zhì)或丘腦等關(guān)鍵區(qū)域時，報告的發(fā)病率明顯更高，其患病率分別超過24%和50%。CPSP癥狀可能在中風(fēng)后立即出現(xiàn)或逐漸發(fā)展，通常在一到十二個月之間。此外，大約35-51%的患者會出現(xiàn)誘發(fā)疼痛，通常是由機械性異常性疼痛或冷痛覺過敏引發(fā)的。在基礎(chǔ)研究中，CPSP模型最常用的方法是將膠原酶或自體血液注入大腦。研究表明，CPSP的病理生理學(xué)是復(fù)雜的，涉及炎癥反應(yīng)、小膠質(zhì)細(xì)胞活化、細(xì)胞凋亡、神經(jīng)血管和血腦屏障破壞、氧化應(yīng)激和自由基產(chǎn)生。目前，西醫(yī)對CPSP的治療選擇包括阿米替林、拉莫三嗪和加巴噴丁等藥物，以及運動皮層刺激、脊髓刺激、重復(fù)經(jīng)顱磁刺激和經(jīng)顱直流電刺激等物理干預(yù)。盡管采取了這些干預(yù)措施，但許多患者的預(yù)后仍然不佳。中醫(yī)藥因其良好的安全性和在臨床實踐中的廣泛接受而受到越來越多的關(guān)注。

作為一種中藥，丹參具有顯著的抗炎、抗氧化和抗凋亡特性，這些特性與CPSP的發(fā)病機制直接相關(guān)。丹參在中風(fēng)背景下的大多數(shù)研究都集中在缺血性中風(fēng)上，因為它在促進血液循環(huán)和化瘀方面具有公認(rèn)的療效。相比之下，其在出血性卒中中的應(yīng)用仍有待探索，這主要是由于人們普遍擔(dān)心活血化瘀中藥可能會加劇出血。然而，《柳葉刀》雜志發(fā)表的2019年一項涉及537名出血性卒中患者的隨機試驗報告稱，抗血栓治療不會增加復(fù)發(fā)性出血的風(fēng)險，這表明這種擔(dān)憂可能被夸大了。新出現(xiàn)的證據(jù)還表明，復(fù)方丹參制劑可以通過涉及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、內(nèi)分泌系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的機制來緩解疼痛。因此，探索單個丹參成分在腦出血和疼痛中的作用可能會產(chǎn)生有價值的見解。1997年，手冢治蟲等人分離出一種生物活性化合物，丹參醇B（C??H??O?)，丹參甲醇提取物顯示出強烈的醛糖還原酶（AR）抑制活性。盡管如此，對丹酚B的研究仍然有限，其藥理作用也沒有得到很好的表征。盡管迄今為止沒有研究檢查丹酚B的鎮(zhèn)痛潛力或機制，但值得注意的是，AR在糖尿病神經(jīng)病變感覺異常的發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。此外，來自中藥系統(tǒng)藥理學(xué)（TCMSP）平臺的數(shù)據(jù)表明，丹參醇B可能靶向Mu型阿片受體，突顯了其與疼痛管理的潛在相關(guān)性。總的來說，這些發(fā)現(xiàn)支持了丹酚B在治療CPSP方面可能具有治療價值的假設(shè)。

在這項研究中，我們建立了CPSP的小鼠模型，并進行了轉(zhuǎn)錄組測序，以研究與該疾病相關(guān)的基因表達變化。通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析，我們確定了丹參的關(guān)鍵活性成分及其與CPSP相關(guān)的潛在分子靶點。其中，選擇了主要的生物活性化合物丹參醇B進行進一步評估。我們通過口服CPSP小鼠來評估其治療效果。此外，我們還探索了丹參醇B發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用的潛在分子機制，特別關(guān)注PIK3CG/NLRP3信號通路的調(diào)節(jié)。基于這些研究，我們假設(shè)丹參醇B通過抑制PIK3CG/NLRP3信號通路來緩解CPSP，為卒中后疼痛管理提供了一種新的治療策略。

【結(jié)果部分】

1.成功建立CPSP小鼠模型評價。

2.CPSP模型小鼠VPL/VPM轉(zhuǎn)錄組測序后DEGs的統(tǒng)計結(jié)果。

3.GO和KEGG分析中CPSP相關(guān)通路的分析結(jié)果。

4.丹參成分在CPSP小鼠模型中的轉(zhuǎn)錄干預(yù)分析。

5.丹參主要成分與BTK、CASP1、MMP9、PIK3CG的分子對接。

6.丹參醇B可以緩解CPSP的機械性異常性疼痛和冷痛覺過敏。

7.丹參醇B通過調(diào)節(jié)PIK3CG蛋白緩解CPSP。

8.丹參醇B通過抑制PIK3CG/NLRP3信號通路緩解CPSP。

9.NLRP3過表達抵消了PIK3CG敲除引起的疼痛緩解作用。

【結(jié)論與討論】

我們的研究結(jié)果表明，丹參的成分丹參醇B通過抑制PIK3CG/NLRP3通路來緩解CPSP。這些結(jié)果表明，丹參提取物在CPSP治療中具有潛在的新臨床應(yīng)用價值。

注：本文原創(chuàng)表明為原創(chuàng)編譯，非聲張版權(quán)，侵刪！

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