趨化因子受體CXCR3對(duì)神經(jīng)病理性疼痛的行為學(xué)影響

趙葛 吳軍

[摘要] 目的 探討分析趨化因子受體CXCR3在神經(jīng)病理性疼痛中的表達(dá)變化與調(diào)控過(guò)程中發(fā)揮的作用。 方法 實(shí)驗(yàn)組將野生型C57BL/6J雄性成年小鼠構(gòu)建坐骨神經(jīng)慢性壓迫（chronic constriction injury， CCI）模型，對(duì)照組坐骨神經(jīng)組織僅暴露不結(jié)扎，通過(guò)Western Blot方法，檢測(cè)CCI處理后CXCR3的mRNA表達(dá)的變化;通過(guò)檢測(cè)機(jī)械縮足反射閾值（MWT）和熱刺激縮足閾值（TWL），觀察實(shí)施CXCR3基因敲除小鼠（N組），以及同源野生型C57BL/6J小鼠（C組）在進(jìn)行CCI后的疼痛行為。歸納分析趨化因子受體CXCR3對(duì)神經(jīng)病理性疼痛調(diào)控干預(yù)過(guò)程所造成的影響作用，并且對(duì)比分析相關(guān)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。 結(jié)果 在CCI處理后1 d、3 d、7 d，及14 d，C組的機(jī)械縮足反射閾值（6.50±0.24）、（5.24±0.22）、（4.85±0.19）、（3.43±0.23）低于N組（14.22±0.52）、（13.75±0.41）、（12.34±0.25）、（11.41±0.25），組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=42.627、t=57.836、t=75.430、t=74.285，P<0.05）。 結(jié)論 在神經(jīng)病理性疼痛形成過(guò)程中，CXCR3基因表達(dá)增加，能加快神經(jīng)損傷后機(jī)械痛感現(xiàn)象的形成過(guò)程。

[關(guān)鍵詞] 趨化因子受體CXCR3;神經(jīng)病理性疼痛;機(jī)械縮足反射閾值;熱刺激縮足閾值

[中圖分類號(hào)] R745? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1674-0742（2020）01（b）-0032-03

Behavioral Effects of Chemokine Receptor CXCR3 on Neuropathic Pain

ZHAO Ge1，WU Jun2

1.Jiamusi University， Jiamusi， Heilongjiang Province， 154007 China; 2.Department of Anesthesiology， Heilongjiang Provincial Hospital， Harbin，Heilongjiang Province， 150036 China

[Abstract] Objective To investigate the role of chemokine receptor CXCR3 in the expression and regulation of neuropathic pain. Methods Experimental group will be wild type C57BL / 6J adult male mice build sciatic nerve chronic constriction injury （chronic constriction injury， CCI） model， the control group sciatic nerve tissue exposed ligation， not only by Western Blot method， detection of CCI processing after the change of CXCR3 mRNA expression; the pain behavior of CXCR3 knockout mice （N group） and homologous wild-type C57BL/6J mice （C group） after CCI was observed by detecting mechanical retraction threshold （MWT） and thermal stimulation threshold （TWL）. The influence of chemokine receptor CXCR3 on neuropathic pain regulation and intervention process was analyzed， and relevant experimental indexes were compared and analyzed. Results The mechanical indentation reflection threshold（6.50±0.24），（5.24±0.22），（4.85±0.19），（3.43±0.23），（14.22±0.52），（13.75±0.41），（12.34±0.25），（11.41±0.25） in group c after cci treatment were lower than in group n，the difference between groups was statistically significant（t=42.627，t=57.836，t=75.43，t=74.285，P<0.05）. Conclusion During the formation of neuropathic pain， the expression of CXCR3 gene is increased， which can accelerate the formation of mechanical pain after nerve injury.

[Key words] Chemokine receptor CXCR3; Neuropathic pain; Mechanical reflex foot reflex threshold; Thermal stimulation retraction threshold

基于現(xiàn)代生理學(xué)的基本理論，趨化因子（chemokine）是一類同時(shí)具備趨化功能和誘導(dǎo)功能的小分子多肽物質(zhì)，其相對(duì)分子質(zhì)量通常介于8 000.00-10 000.00之間，且遵照其N端位置兩個(gè)保守半胱氨酸分子之間所具備的其他氨基酸分子序列特征[1-2]，可以被具體劃分為CXC亞家族、CC亞家族、C亞家族，以及CX3C亞家族4個(gè)基本的亞家族。文章以小鼠作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，圍繞趨化因子受體CXCR3在神經(jīng)病理性疼痛表達(dá)變化與調(diào)控過(guò)程中發(fā)揮的作用，展開(kāi)了實(shí)驗(yàn)研究，報(bào)道如下。

1? 資料與方法

1.1? 一般資料

將規(guī)范選取的發(fā)育正常且健康狀態(tài)良好的CXCR3基因敲除處理的10只野生型C57BL/6J雄性成年小鼠，以及30只同源野生型C57BL/6J雄性成年小鼠。運(yùn)用隨機(jī)方法抽取20只野生型C57BL/6J雄性成年小鼠，隨機(jī)劃分為兩組，運(yùn)用4.0可吸收羊腸線實(shí)施右側(cè)坐骨神經(jīng)組織結(jié)扎處理的作為實(shí)驗(yàn)組，僅實(shí)施右側(cè)坐骨神經(jīng)組織暴露操作，但是不實(shí)施結(jié)扎處理的作為對(duì)照組。在CCI處理后之后的3 d，7 d，14 d分別取3只處死，取L4-6節(jié)段脊髓背角組織實(shí)施Western blot檢測(cè)，分析其CXCR3物質(zhì)的表達(dá)水平。針對(duì)CXCR3基因敲除處理的10只野生型C57BL/6J雄性成年小鼠，以及另外10只野生型C57BL/6J雄性成年小鼠進(jìn)行CCI處理，其中實(shí)施CXCR3基因敲除的野生型C57BL/6J雄性成年小鼠作為（N組），同源野生型C57BL/6J雄性成年小鼠作為（C組），成功建立CCI后的1 d，3 d，7 d，14 d測(cè)量分析其右爪部位的MWT和TWL。

1.2? 統(tǒng)計(jì)方法

應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析， 計(jì)量資料用（x±s）表示，組間比較行t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料用[n（%）]表示，組間比較行χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2? 結(jié)果

在實(shí)驗(yàn)組接受坐骨神經(jīng)慢性壓迫（CCI）處理后的3 d、7 d，及14 d時(shí)間節(jié)點(diǎn)，其L4-6節(jié)段脊髓組織中CXCR3蛋白物質(zhì)的表達(dá)水平呈現(xiàn)出逐漸升高變化; 見(jiàn)圖1。

在接受CCI處理后的1 d和3 d時(shí)間節(jié)點(diǎn)，C組小鼠開(kāi)始展現(xiàn)出顯著的機(jī)械痛敏感受，但是N組小鼠的機(jī)械痛感現(xiàn)象直至手術(shù)結(jié)束后的第7天才開(kāi)始出現(xiàn)。

在CCI建立后1 d、3 d、7 d，及14 d，C組的同側(cè)爪底閾值低于N組，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。 見(jiàn)表1。

3? 討論

該次研究中期望實(shí)現(xiàn)的主要研究目的，在于系統(tǒng)性檢測(cè)分析接受坐骨神經(jīng)慢性壓迫（CCI）手術(shù)處理之后C57BL/6J小鼠脊髓趨化因子物質(zhì)受體CXCR3蛋白含量水平的變化特征，對(duì)比分析實(shí)施CXCR3基因敲除的野生型C57BL/6J小鼠，以及同源野生型C57BL/6J小鼠，在開(kāi)展神經(jīng)損傷手術(shù)處理之后，處在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)條件之下的機(jī)械痛敏表現(xiàn)和機(jī)械熱敏表現(xiàn)狀態(tài)差異，深入探討分析CXCR3物質(zhì)在神經(jīng)病理性疼痛調(diào)控過(guò)程中發(fā)生的作用及其可能經(jīng)歷的生理演化機(jī)制。

遵照其實(shí)際具備的來(lái)源渠道，通?？梢詫XC趨化因子物質(zhì)具體劃分成兩個(gè)類別：①來(lái)源于血小板細(xì)胞中α顆粒的趨化因子物質(zhì)，比如PF4;②來(lái)源于非血小板細(xì)胞之中的趨化因子物質(zhì)，比如IL-8物質(zhì)、IP-10物質(zhì)，以及Mig物質(zhì)等[3-4]。遵照其實(shí)際具備的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，還可以將CXC趨化因子物質(zhì)劃分為兩個(gè)類別，其一是ELR組，其二是非ELR組，如果其分子內(nèi)部功能區(qū)第一個(gè)Cys結(jié)構(gòu)之前具備ELR結(jié)構(gòu)，可以將其具體劃分為ELR組，并且將不具備上述分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的劃分為非ELR組[5-6]。歸屬在ELR+組之中的CXC趨化因子物質(zhì)主要包含IL-8物質(zhì)、ENA-78物質(zhì)、GRO-α/β/γ物質(zhì)，以及NAP-2物質(zhì)等，LPS物質(zhì)、IL-1物質(zhì)、TNF-α物質(zhì)等能有效誘導(dǎo)其發(fā)生大量表達(dá)生理過(guò)程，主要對(duì)中性粒細(xì)胞發(fā)揮作用，具備促進(jìn)血管組織生成的生理作用，在體外環(huán)境之中能趨化內(nèi)皮細(xì)胞的生成過(guò)程;歸屬在ELR-組之中的CXC趨化因子物質(zhì)主要包含IP-10物質(zhì)、Mig物質(zhì)、PF4物質(zhì)、I-TAC物質(zhì)等，IFN物質(zhì)、TNF物質(zhì)、LPS物質(zhì)等能夠刺激其表達(dá)生理過(guò)程，在臨床中主要作用于經(jīng)由活化處理的T淋巴細(xì)胞，或者是B細(xì)胞，抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生的趨化運(yùn)動(dòng)過(guò)程和增殖過(guò)程，抑制血管組織的生成過(guò)程，維持血管組織內(nèi)部的良好穩(wěn)態(tài)[7-8]。

分子生物學(xué)臨床研究結(jié)果顯示，CXCR3物質(zhì)隸屬于G蛋白偶聯(lián)受體超家族，是一類僅包含一條肽鏈物質(zhì)結(jié)構(gòu)的蛇形跨膜糖蛋白物質(zhì)，其基因定位在人體Xp13染色體之上，其通常長(zhǎng)度包含約350個(gè)氨基酸，相對(duì)分子質(zhì)量Mr約為41 000.00，分子內(nèi)部包含有7個(gè)富含疏水氨基酸的α螺旋穿膜區(qū)結(jié)構(gòu)，其氨基末端結(jié)構(gòu)位于細(xì)胞外表面并含有3個(gè)N-糖基化位點(diǎn)結(jié)構(gòu)，分別結(jié)合其配體IP-10物質(zhì)、Mig物質(zhì)，以及I-TAC物質(zhì)，繼而發(fā)揮多種多樣的生物學(xué)功能[9-10]。

該次研究中，在CCI處理后1 d、3 d、7 d，及14 d，C組的同側(cè)爪底閾值（1.50±0.24）、（1.24±0.22）、（0.85±0.19）、（0.43±0.23）低于N組（4.22±0.52）、（3.75±0.41）、（3.34±0.25）、（2.41±0.25），組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=26.047、t=29.317、t=41.989、t=30.369，P<0.05）。該項(xiàng)研究結(jié)果，與我國(guó)學(xué)者賀巧峰等人[9]測(cè)算報(bào)告的實(shí)驗(yàn)研究數(shù)據(jù)具備高度近似性，比如其測(cè)定C組小鼠模型在手術(shù)后第3天的同側(cè)爪底閾值為（1.26±0.23），展示出了較為充分的臨床參考價(jià)值。在建立CCI后的3 d、7 d，及14 d，實(shí)驗(yàn)組的CXCR3 mRNA表達(dá)量高于對(duì)照組，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。該項(xiàng)研究結(jié)果與我國(guó)學(xué)者程民[10]等人發(fā)表的研究結(jié)論具備高度近似性，比如其測(cè)定實(shí)驗(yàn)組小鼠模型在CCI處理后第3天的CXCR3 mRNA表達(dá)量增加。

在神經(jīng)病理性疼痛模型之中，脊髓CXCR3蛋白物質(zhì)的表達(dá)數(shù)量水平通常會(huì)呈現(xiàn)出增加變化;接受CXCR3基因敲除處理的小鼠，因接受CCI處理過(guò)程而導(dǎo)致的，誘導(dǎo)神經(jīng)病理性疼痛結(jié)果的刺激作用過(guò)程的耐受能力會(huì)提升，其會(huì)延遲機(jī)械痛敏感受的出現(xiàn)時(shí)間;此外，越來(lái)越多的證據(jù)表明，促炎因子和趨化因子可由脊髓神經(jīng)元，背根神經(jīng)節(jié)合成和分泌。炎癥介質(zhì)，由局部組織分泌從神經(jīng)損傷的區(qū)域招募，不僅可以參與神經(jīng)元的可塑性外周神經(jīng)系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)也能激活膠質(zhì)細(xì)胞，誘導(dǎo)膠質(zhì)細(xì)胞的釋放維持神經(jīng)性疼痛的多種細(xì)胞因子和趨化因子。初步可知，趨化因子受體CXCR3是參與疼痛病理機(jī)制過(guò)程中需要依賴的關(guān)鍵性受體，其實(shí)際經(jīng)歷的生理過(guò)程可能與小膠質(zhì)細(xì)胞的活化或者M(jìn)APK家族通路有關(guān)，值得我們進(jìn)一步研究和探討。

綜上所述，在神經(jīng)病理性疼痛形成過(guò)程中，CXCR3基因表達(dá)增加，能加快神經(jīng)損傷后機(jī)械痛感現(xiàn)象的形成過(guò)程。

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（收稿日期：2019-10-23）

[作者簡(jiǎn)介] 趙葛（1993-），女，黑龍江哈爾濱人，在讀研究生，研究方向：脊髓痛覺(jué)傳導(dǎo)機(jī)制。

[通訊作者] 吳軍（1971-），男，黑龍江哈爾濱人，博士，主任醫(yī)師，研究方向：脊髓痛覺(jué)傳導(dǎo)機(jī)制，E-mail：983010815@qq.com。