基質金屬蛋白酶-9介導骨癌痛的外周機制.pdf

1、骨癌包括原發(fā)性骨癌和轉移性骨癌，其中，最為常見的是乳腺癌、前列腺癌、肺癌晚期的骨轉移。骨癌痛是最嚴重的癌痛之一。骨癌條件下，腫瘤細胞、成纖維細胞、炎癥細胞以及成骨和破骨細胞可以產生并分泌多種蛋白酶、細胞因子和趨化因子等，構成獨特的腫瘤微環(huán)境。這些物質可能通過興奮并敏化傷害感受器，引起外周敏化。
　　MMP-9是基質金屬蛋白酶家族中研究最多的成員之一，它可以分解細胞外基質成分（如膠原、明膠），激活細胞因子和生長因子(如TNFα、TG

2、F-β、IL-1β)等。MMP-9在組織中低表達，基質重塑需要時表達增加。MMP-9合成、分泌和活化發(fā)生異常會產生病理性作用，如炎癥、神經變性疾病，以及炎癥痛、神經病理痛和癌癥痛等。MMP-9在骨癌痛中的變化和作用如何，目前尚不清楚。
　　TRPV1是一種非選擇性陽離子通道，可被傷害性熱、H+、辣椒素、內源性脂類等刺激激活。TRPV1主要表達在DRG小直徑神經元，是一種重要的痛覺信息分子整合器。已知TRPV1參與炎癥痛、神經病理痛

3、，并且在癌癥痛中發(fā)揮重要作用。
　　TNFα是一種重要的促炎性細胞因子，以跨膜前體的形式分布在細胞表面，被活化后形成同源三聚體活性形式，主要與受體TNFR1結合。TNFα在病理條件下大量表達，并且參與炎癥痛、神經病理痛、癌癥痛等。TNFα可以通過調節(jié)TRPV1、Na+通道、K+通道、Ca2+通道等多種離子通道，參與傷害感受器敏化。
　　本研究在大鼠脛骨骨髓腔接種Walker256乳腺癌細胞建立的骨癌痛模型上，采用免疫組織化學

4、、明膠酶譜法、Western blot、行為學和電生理學等方法，對骨癌痛發(fā)生、發(fā)展過程中，外周MMP-9、TRPV1和TNFα的表達分布、動態(tài)變化及其在骨癌痛中的作用進行了初步探索。主要結果如下:
　　1.骨癌痛發(fā)展過程中，外周MMP-9、TRPV1和TNFα的動態(tài)變化
　　骨癌痛造模后第7天、14天、21天，腫瘤患側骨組織中MMP-9的蛋白表達水平和活性明顯增加，第7天上調最明顯。骨癌第7天、14天、21天，患側DRG神經

5、元中MMP-9、TRPV1通道的蛋白表達水平明顯上調，第7天上調最明顯。TNFα活性形式在骨癌第7天明顯上調，第14天和21天恢復到正常水平。
　　2.外周MMP-9參與骨癌痛
　　腫瘤周圍深部組織注射或鞘內注射MMP-9內源性抑制物TIMP-1可以緩解骨癌7天已形成的機械觸誘發(fā)痛和熱痛敏。鞘內慢性給予MMP-9合成抑制劑MMP-9 inhibitorI可以延緩骨癌痛的進程。
　　3.MMP-9敏化DRG神經元TRPV

6、1通道并誘發(fā)機械觸誘發(fā)痛和熱痛覺過敏
　　免疫組化結果顯示，MMP-9與TRPV1在DRG神經元有很好的共標，骨癌大鼠患側DRG神經元中的MMP-9和TRPV1陽性細胞比例均明顯上調。電生理結果表明，MMP-9可以敏化DRG神經元TRPV1通道，并使已經脫敏的TRPV1通道復敏。C57野生小鼠足底皮下注射MMP-9可以誘發(fā)機械觸誘發(fā)痛和熱痛覺過敏，TRPV1敲除小鼠足底皮下給予MMP-9則不能引發(fā)機械觸誘發(fā)痛和熱痛覺過敏。提示MM

7、P-9的致痛作用是通過TRPV1通道實現的。
　　4.TNFα介導MMP-9對TRPV1通道的敏化作用
　　Western blot結果顯示，急性分離的DRG神經元孵育MMP-90.5 h后，TNFα活性形式和TRPV1通道的表達均上調。足底皮下注射MMP-9在TNFR1受體敲除的小鼠上不能誘發(fā)機械觸誘發(fā)痛和熱痛覺過敏。提示TNFα前體可能作為MMP-9的底物參與MMP-9對TRPV1的敏化和致痛作用。
　　綜上所述，