科学家发现了与慢性疼痛和炎症有关的新细胞类型

科学家发现了与慢性疼痛和炎症有关的新细胞类型
脊髓前炎症细胞(红色)和抗炎MRC1+巨噬细胞(蓝色)。资料来源:北卡罗来纳大学医学院Zylka实验室

慢性疼痛的标志之一是炎症,北卡大学医学院的科学家们发现,名为MRC1+巨噬细胞的抗炎细胞在神经性疼痛的动物模型中功能失调。将这些细胞恢复到正常状态可以为治疗由神经损伤或神经系统故障引起的衰弱性疼痛提供一条途径。

研究人员在神经元研究人员发现,刺激一种叫做CD163的抗炎蛋白的表达可以减少神经炎症的迹象的老鼠

巨噬细胞是一种免疫细胞,存在于全身的血液和组织中。我们发现了一类通常帮助身体缓解疼痛的抗炎巨噬细胞。但是神经性疼痛似乎使这些巨噬细胞失去功能,并阻止它们发挥作用,”资深作者Mark Zylka博士说,他是北卡罗来纳大学神经科学中心主任和凯南大学细胞生物学和生理学特约教授。“幸运的是,它们似乎没有永久残疾,因为我们能够诱导它们增强消炎作用,减少神经性疼痛。”我们认为,通过提高这些巨噬细胞的活性,有可能开发出新的疼痛治疗方法。”

据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据,大约五分之一的美国人患有慢性疼痛。潜在的原因往往难以捉摸,患者需要减轻疼痛,这样他们才能正常生活。虽然阿片类药物在短期内可以有效治疗疼痛,但这些药物可能有副作用当使用时间延长时,比如上瘾,头晕恶心还有过量用药致死

强效止痛药效果很好但却有显著副作用的一个原因与一个基本的生物学事实有关:疼痛涉及多种细胞,而目前的治疗缺乏细胞类型的特异性。因此,任何药物都可以解决某些细胞的不良变化以减轻疼痛,但药物可能加剧其他细胞的特定功能,导致不良副作用。

有了一种叫做单细胞rna测序的新兴技术,科学家们现在可以一次询问数千个细胞,看看在慢性疼痛期间哪些细胞发生了改变,以及这些细胞以何种方式发生了变化。

“知道要针对哪些细胞,我们就可以设计非常特定的治疗方法。理论上,靶向治疗应该减少兹尔卡实验室的研究生、《科学》的第一作者杰西·尼豪斯(Jesse Niehaus)说神经元纸。

为了弄清楚哪些细胞发生了变化,以何种方式发生了变化,Zylka的实验室对患有神经性疼痛(一种由神经损伤引起的慢性疼痛)的老鼠的脊髓进行了单细胞rna测序。脊髓经历了许多导致神经性疼痛的长期变化。

从这些实验中,研究人员发现了一种名为MRC1+巨噬细胞的抗炎细胞群功能失调。

“这是非常有趣的,因为脊髓的长期炎症在神经性疼痛的动物中很常见,”Niehaus说。

与同一性研究人员发现,Zylka的实验室提供了一种基因疗法,旨在刺激MRC1+巨噬细胞中CD163这种抗炎蛋白的表达。通过这种方法,一种单一的治疗可以减少脊髓炎症并缓解疼痛相关行为长达一个月。

“这一发现非常令人兴奋,”Zylka说,“因为它立即提出了多种不同的方式来提高这些巨噬细胞的功能。这些治疗方法中的任何一种都可以提供一种更精确的治疗神经症的方法。"


进一步探索

第一次用人类干细胞治疗疼痛成功了

更多信息: 神经元(2021)。DOI: 10.1016 / j.neuron.2021.02.018
期刊信息: 神经元

引用:科学家发现与慢性疼痛、炎症有关的新细胞类型
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