脊髓CD11c+小胶质细胞在神经病理性疼痛中的最新功能研究进展

doi:10.12300/j.issn.1674-5817.2022.073

实验动物与比较医学 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (3): 171-176.DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2022.073

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脊髓CD11c⁺小胶质细胞在神经病理性疼痛中的最新功能研究进展

彭长庚¹()(), 富研¹^,²(), 朱冯婷¹^,³(), 夏瑞龙¹, 夏玮¹

^1.同济大学医学院, 同济大学附属上海第一康复医院, 同济大学脑与脊髓研究中心, 同济大学转化医学高等研究院, 上海 200092
^2.上海海洋大学水产与生命学院, 上海 201306
^3.大理大学基础医学院, 大理 671000

收稿日期:2022-05-23 修回日期:2022-06-17 出版日期:2022-06-25 发布日期:2022-07-01
作者简介:彭长庚（1979—），男，博士，研究员，从事疼痛和帕金森病的发病机制以及神经发育研究，E-mail：changgeng.peng@tongji.edu.cn。ORCID：0000-0002-6707-2717
富研（1997—），女，硕士研究生，从事神经病理性疼痛的分子和细胞机制研究，E-mail：fy15336095658@163.com。ORCID：0000-0001-9154-2857
朱冯婷（1993—），女，硕士研究生，从事神经病理性疼痛和肠炎研究，E-mail：763719204@qq.com。ORCID：0000-0002-8081-0112
基金资助:
国家自然科学基金资助项目：调控中脑黑质多巴胺神经元诞生数目的分子机制研究(32070977);钛植入体在骨免疫和神经再生微环境的光致调控机制和效果研究(51971236);miR-183-96在中枢神经系统中调控急性和神经病理性疼痛的作用及机制研究(31871063)

The Latest Research Progress of the Function of Spinal CD11c⁺ Microglia in Neuropathic Pain

Changgeng PENG¹()(), Yan FU¹^,²(), Fengting ZHU¹^,³(), Ruilong XIA¹, Wei XIA¹

^1.First Rehabilitation Hospital of Shanghai, School of Medicine, Advanced Institute of Translational Medicine, Tongji University, Shanghai 200092, China
^2.College of Fisheries and Life Science, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China
^3.School of Basic Medical Sciences, Dali University, Dali 671000, China

Received:2022-05-23 Revised:2022-06-17 Published:2022-06-25 Online:2022-07-01
Contact: PENG Changgeng (ORCID: 0000-0002-6707-2717), E-mail: changgeng.peng@tongji.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

神经病理性疼痛困扰约10%的人群，治疗该疾病的方法和药物效果均有限。脊髓中小胶质细胞在外周神经损伤诱导的神经病理性疼痛中起着重要而又相互矛盾的作用，既有促进神经病理性疼痛发展的作用，又有减缓疼痛的效果。2022年4月，Science杂志发表了Keita Kohno等的一项研究成果，提示外周神经损伤后小鼠脊髓中出现的CD11c⁺小胶质细胞是起缓解神经病理性疼痛和抑制疼痛复发作用的一类小胶质细胞。本文对这类镇痛小胶质细胞亚群的重要发现进行文献点评，并对后续相关工作进行展望。

关键词: 神经病理性疼痛, 小胶质细胞, CD11c, IGF1, 镇痛, 抗炎, 小鼠

Abstract:

Neuropathic pain (NP) affects approximately 10% of the population, and treatments and drugs for NP have limited efficacy. Microglia in the spinal cord play important and paradoxical roles in peripheral nerve injury-induced NP, both promoting the development of NP and relieving NP. In April 2022, Keita Kohno et al. reported that after peripheral nerve injury, CD11c⁺ microglia appearing in the spinal cord of mice were a type of microglia that relieve NP and inhibited pain recurrence. In this commentary, we review the important findings of this type of analgesic microglia subset, and provide a perspective for future work related to this new finding.

Key words: Neuropathic pain, Microglia, CD11c, IGF1, Analgesic, Anti-inflammatory, Mice

中图分类号:

R-332

彭长庚, 富研, 朱冯婷, 夏瑞龙, 夏玮. 脊髓CD11c⁺小胶质细胞在神经病理性疼痛中的最新功能研究进展[J]. 实验动物与比较医学, 2022, 42(3): 171-176.

Changgeng PENG, Yan FU, Fengting ZHU, Ruilong XIA, Wei XIA. The Latest Research Progress of the Function of Spinal CD11c⁺ Microglia in Neuropathic Pain[J]. Laboratory Animal and Comparative Medicine, 2022, 42(3): 171-176.

图/表 5

图1 CD11c+小胶质细胞缓解神经病理性疼痛的作用机制示意图注： A纤维感觉神经元损伤释放髓磷脂碎片，激活CD11c+小胶质细胞，该细胞分泌IGF1，进而缓解神经病理性疼痛。

Figure 1 Schematic diagram of the mechanism by which CD11c+ microglia relieve neuropathic painNote： Cartoons illustrate that injured A-fiber sensory neurons release myelin debris to activate CD11c+ microglia in the spinal dorsal horn， and then CD11c+ microglia secret IGF1 to alleviate neuropathic pain.

图2 CD11c+小胶质细胞中高表达（A）和低表达（B）基因的富集信号通路

Figure 2 Signaling pathways enriched for genes that were expressed highly （A） or lowly （B） in CD11c+ microglia

表1 CD11c+小胶质细胞中高表达基因富集的潜在与疼痛相关的信号通路

Table 1 Genes highly expressed in CD11c+ microglia were enriched in pain-related signaling pathways

基因本体论条目 GO Term	条目P值 Term P value	相关基因Associated genes
基因本体论条目 GO Term	条目P值 Term P value	数目Number	所占比例Proportion/%	基因名称 Name
Growth factor binding	0.000 146 6	4.82	8	C3, Cd36, Cxcl 13, Flt1, Igf 2r, Il 1rn, I2rg, Pdgfa
Cytokine binding	0.002 029 6	4.20	6	Cd36, Cd44, Cxcr 4, Il 12b, Il 1rn, Il 2rg
Cytokine receptor activity	0.002 245 4	5.00	5	Cd44, Cxcr 4, F3, Il 12b, Il 2rg
Lipoprotein particle binding	0.000 389 2	10.53	4	Apoe, Cd36, Colec12, Lpl
Cytokine receptor binding	0.000 000 7	4.36	15	Ccl 22, Ccl 5, Ccl 6, Cd44, Csf 1, Cxcl 10, Cxcl 13, Cxcl 14, Cxcl 2, Il 12b, Il 1b, Il 1rn, Mif, Osm, Socs2
Cytokine activity	<0.000 000 1	6.25	15	Areg,Ccl 22, Ccl 5, Ccl 6, Csf 1, Cxcl 10, Cxcl 13, Cxcl 14, Cxcl 2, Il 12b, Il 1b, Il 1rn, Mif, Osm, Spp1
Chemokine receptor binding	0.000 012 8	8.24	7	Ccl 22, Ccl 5, Ccl 6, Cxcl 10, Cxcl 13, Cxcl 14, Cxcl 2
Chemokine activity	0.000 000 4	13.73	7	Ccl 22, Ccl 5, Ccl 6, Cxcl 10, Cxcl 13, Cxcl 14, Cxcl 2
CXCR chemokine receptor binding	0.000 383 9	18.75	3	Cxcl 10, Cxcl 13, Cxcl 2
CCR chemokine receptor binding	0.002 199 9	6.67	4	Ccl 22, Ccl 5, Ccl 6, Cxcl 13

图3 CD11c+小胶质细胞中高表达的基因（196个）相互作用（A）和低表达的基因（75个）相互作用（B）注：红色标记的是促疼痛的基因，蓝色标记的是抑制疼痛的基因，紫色圈标记的是抗炎性反应基因，绿色圈标记的是促炎性反应基因。

Figure 3 Interaction of highly expressed genes （196）（A） and lowly expressed genes （75）（B） in CD11c+ microgliaNote： Red marks pain-promoting genes， blue marks pain-suppressing genes， anti-inflammatory-related genes are circled in pink， and pro-inflammatory-related genes are circled in green.

图4 Itgax-Igf1敲入的IGF1过表达的胶质细胞可用于镇痛研究注：Itgax即CD11c+， Igf1即胰岛素样生长因子-1基因。

Figure 4 Itgax-Igf1 knock-in glial cells with overexpressing IGF1 could be used for analgesic studiesNote：Itgax is CD11c+， and Igf1 is insulin-like growth factor 1.

参考文献 11

1	INOUE K, TSUDA M. Microglia in neuropathic pain: cellular and molecular mechanisms and therapeutic potential[J]. Nat Rev Neurosci, 2018, 19(3):138-152. DOI:10.1038/nrn.2018.2 .
2	CHEN G, ZHANG Y Q, QADRI Y J, et al. Microglia in pain: Detrimental and protective roles in pathogenesis and resolution of pain[J]. Neuron, 2018, 100(6):1292-1311. DOI:10.1016/j.neuron.2018.11.009 .
3	YOUNGER J, MACKEY S. Fibromyalgia symptoms are reduced by low-dose naltrexone: a pilot study[J]. Pain Med, 2009, 10(4):663-672. DOI:10.1111/j.1526-4637.2009.00613.x .
4	SUMITANI M, UEDA H, HOZUMI J, et al. Minocycline does not decrease intensity of neuropathic pain intensity, but does improve its affective dimension[J]. J Pain Palliat Care Pharmacother, 2016, 30(1):31-35. DOI:10.3109/15360288. 2014. 1003674 .
5	CURTIN C M, KENNEY D, SUAREZ P, et al. A double-blind placebo randomized controlled trial of minocycline to reduce pain after carpal tunnel and trigger finger release[J]. J Hand Surg, 2017, 42(3):166-174. DOI:10.1016/j.jhsa.2016.12.011 .
6	KOHNO K, SHIRASAKA R, YOSHIHARA K, et al. A spinal microglia population involved in remitting and relapsing neuropathic pain[J]. Science, 2022, 376(6588):86-90. DOI:10.1126/science.abf6805 .
7	WLODARCZYK A, HOLTMAN I R, KRUEGER M, et al. A novel microglial subset plays a key role in myelinogenesis in developing brain[J]. EMBO J, 2017, 36(22):3292-3308. DOI:10.15252/embj.201696056 .
8	MCKELVEY R, BERTA T, OLD E, et al. Neuropathic pain is constitutively suppressed in early life by anti-inflammatory neuroimmune regulation[J]. J Neurosci, 2015, 35(2):457-466. DOI:10.1523/JNEUROSCI.2315-14.2015 .
9	BROCKER T, RIEDINGER M, KARJALAINEN K. Targeted expression of major histocompatibility complex (MHC) class Ⅱ molecules demonstrates that dendritic cells can induce negative but not positive selection of thymocytes in vivo [J]. J Exp Med, 1997, 185(3):541-550. DOI:10.1084/jem.185.3.541 .
10	TU Y S, MULEY M M, BEGGS S, et al. Microglia-independent peripheral neuropathic pain in male and female mice[J/OL]. Pain. (2022-04-04)[2022-05-10]. . DOI:10.1097/j.pain.0000000000002643 .
11	SUN L T, XIA R L, JIANG J W, et al. MicroRNA-96 is required to prevent allodynia by repressing voltage-gated sodium channels in spinal cord[J]. Prog Neurobiol, 2021, 202:102024. DOI:10.1016/j.pneurobio.2021.102024 .

[1]	梁敏, 郭洋, 王津津, 朱梦妍, 池骏, 陈艳娟, 王成稷, 喻智澜, 沈如凌. Dmd基因突变小鼠构建及在肌肉及免疫系统的表型验证[J]. 实验动物与比较医学, 2024, 44(1): 42-51.
[2]	郑建华, 法云智, 董巧燕, 邱业峰, 陈菁青. 高原急性缺氧肠道应激损伤小鼠模型的构建与评价[J]. 实验动物与比较医学, 2024, 44(1): 31-41.
[3]	唐倩倩, 张秀莉, 常在. 清华大学实验动物中心小鼠自动饮水系统漏水情况统计分析[J]. 实验动物与比较医学, 2024, 44(1): 85-91.
[4]	刘欣, 石少波, 张翠, 杨波, 曲川. 小鼠自体动静脉内瘘端侧吻合模型的建立与评价[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(6): 595-603.
[5]	王丹, 张晓璐, 王妍, 傅博, 王文栋, 刘京, 张甦寅, 武怡荷, 吴德国, 杜小燕, 战大伟, 章秀林, 李长龙. Big-BALB/c小鼠亚系选育前后的抗体制备效率比较研究[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(6): 612-618.
[6]	聂永强, 王朝霞. 濒危基因编辑小鼠品系拯救技术及其应用探讨[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(6): 636-640.
[7]	于灵芝, 谢建芸, 冯丽萍, 魏晓锋. 金黄色葡萄球菌荧光定量PCR检测方法的建立及其在大鼠、小鼠粪便检测中的应用[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(5): 566-573.
[8]	王成稷, 王珏, 王海杰, 陆炜晟, 史岩, 顾正页, 万鸣秋, 沈如凌. 乳胶血管灌注技术制作小鼠头面部静脉血管模型方法初探[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(5): 574-578.
[9]	黄缨, 韦思羽, 蔡莉, 强苏静, 李冬婷, 丁玉强. 供应商来源的实验大鼠和小鼠微生物监测结果分析：以复旦大学实验动物科学部为例[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 347-354.
[10]	谈小倩, 杨颢, 唐慧青, 瞿伟, 李亮, 钱珍, 顾坚忠, 徐平, 肖君华. BALB/cA.Cg.SHJH ^hr 小鼠的培育及其相关遗传学特性分析[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 363-370.
[11]	邓亚胜, 林江, 甘池伶, 曾官凤, 黄嘉茵, 邓慧芳, 麻颖贤, 韩丝银. 皮肤光老化动物模型制备要素和受试物数据的文献分析[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 406-414.
[12]	王雪, 呼永河. 糖尿病小鼠模型的常见种类及其构建要素分析[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 415-421.
[13]	黄慧, 邓亚胜, 梁天薇, 郑艺清, 范燕萍, 荣娜, 林江. 卵巢储备功能减退动物模型的造模方法评价与分析[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 422-428.
[14]	翟珊珊, 梁亮, 曹颖颖, 李竹欣, 王青, 陶俊宇, 运晨霞, 冷静, 唐海波. 一例树鼩毛发上皮瘤的诊断及细胞生物学特性观察[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 440-445.
[15]	潘志强, 农淄心, 谢海纳, 彭佩克. 顺铂对小鼠下丘脑-垂体-肾上腺/性腺轴功能的损伤作用及脱氢表雄酮的干预效应[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(3): 229-242.

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