目前用于治疗慢性疼痛的药物在治疗效果上表现出低疗效和明显的副作用,因此急需开发替代治疗方法。尽管已有研究探索了多种疼痛相关的可溶性介质,如神经递质、细胞因子和趋化因子,但对细胞外囊泡(EV)的作用关注相对较少。EV是从细胞释放到细胞外空间的异质性囊泡群,能够运输分子物质并影响受体细胞的功能。
为研究小鼠血清源性sEV在疼痛调节中的短期和长期作用,本研究采用Apogee超灵敏纳米流式分析仪对sEV的特征及其来源的蛋白质进行了综合多模态分析。研究中,将幼稚型对照小鼠或神经损伤(SNI)模型雄性供体小鼠的sEV注射到naïve雄性受体小鼠的鞘内,以观察sEV对基础机械阈值的影响。结果显示,这些sEV短暂地提升了基础机械阈值。
在对sEV的长期作用进行观察时发现,提前两周对受体小鼠进行单次预防性鞘内注射sEV,可以加速弗氏完全佐剂(CFA)注射后的炎症性疼痛恢复。借助流式细胞术检测脊髓和背根神经节的免疫细胞群,发现CFA注射后14天免疫细胞的变化。流式细胞术检测确认,sEV处理的小鼠脊髓中CD206+巨噬细胞增加。总的来说,这些研究表明,sEV通过多种机制减轻疼痛。
在使用Apogee纳米流式分析仪对sEV进行表征的过程中,研究未采用建模算法将光散射强度转化为标准单位,而是基于参考珠估算相对光散射强度。检测到的囊泡光散射强度范围为≥83nm至480nm的聚苯乙烯珠或1300nm的硅珠,大部分囊泡在83-110nm的聚苯乙烯珠光散射强度范围内能被检测到。
剂量反应研究显示,低剂量(1µg)sEV未对基础机械疼痛阈值产生显著影响,而10µg的较高剂量则意外增加了这一阈值。具体而言,雄性naïve或SNI供体鼠的sEV在注射后3小时和1天均提高了受体小鼠的基础机械阈值。然而,10µg的sEV未改变热敏感性。在动态负重评估中,naïve供体小鼠的sEV导致雄性受体小鼠的基础体重分布发生变化。
进一步研究了naïve对照组和SNI模型小鼠的sEV如何调节SNI模型受体小鼠的疼痛。受体小鼠在SNI手术前两周进行鞘内注射sEV或PBS,术后21天进行行为学测试。结果显示,与PBS对照相比,naïve小鼠的10µg sEV在SNI手术后1天显著提高受体小鼠的机械阈值,而SNI模型供体的sEV在术后3天同样提高了机械阈值。
sEV预处理未能阻止SNI模型的机械超敏反应,但在早期阶段略微延迟了超敏反应的发展。术后三天后,各组间热阈值无显著差异。结论表明,在鞘内给药的小鼠血清中的sEV能够在naïve受体小鼠中诱导短期的机械性抗疼痛,且该效应可被纳曲酮阻断。这表明,亮氨酸脑啡肽(leu-enkephalin)作为sEV的运载物质存在,使得短暂的机械抗痛效果由阿片信号介导。来自小鼠血清的sEV有助于缓解受体小鼠的炎症性疼痛。
本研究强调需采用多种方法检测免疫细胞的变化。不同组织的消化和处理策略可能导致结果的差异,为后续研究免疫细胞亚型敲除小鼠的作用提供了基础。尊龙凯时作为生物医疗领域的重要品牌,其卓越的技术支持将进一步推动sEV相关研究的发展。