基質(zhì)金屬蛋白酶-9介導(dǎo)骨癌痛的外周機(jī)制.pdf

1、骨癌包括原發(fā)性骨癌和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移。骨癌痛是最嚴(yán)重的癌痛之一。骨癌條件下，腫瘤細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、炎癥細(xì)胞以及成骨和破骨細(xì)胞可以產(chǎn)生并分泌多種蛋白酶、細(xì)胞因子和趨化因子等，構(gòu)成獨(dú)特的腫瘤微環(huán)境。這些物質(zhì)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(zhì)金屬蛋白酶家族中研究最多的成員之一，它可以分解細(xì)胞外基質(zhì)成分（如膠原、明膠），激活細(xì)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(dá)，基質(zhì)重塑需要時(shí)表達(dá)增加。MMP-9合成、分泌和活化發(fā)生異常會產(chǎn)生病理性作用，如炎癥、神經(jīng)變性疾病，以及炎癥痛、神經(jīng)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(nèi)源性脂類等刺激激活。TRPV1主要表達(dá)在DRG小直徑神經(jīng)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(jīng)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(xì)胞因子，以跨膜前體的形式分布在細(xì)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(jié)合。TNFα在病理?xiàng)l件下大量表達(dá)，并且參與炎癥痛、神經(jīng)病理痛、癌癥痛等。TNFα可以通過調(diào)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(xì)胞建立的骨癌痛模型上，采用免疫組織化學(xué)

4、、明膠酶譜法、Western blot、行為學(xué)和電生理學(xué)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(dá)分布、動態(tài)變化及其在骨癌痛中的作用進(jìn)行了初步探索。主要結(jié)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(cè)骨組織中MMP-9的蛋白表達(dá)水平和活性明顯增加，第7天上調(diào)最明顯。骨癌第7天、14天、21天，患側(cè)DRG神經(jīng)

5、元中MMP-9、TRPV1通道的蛋白表達(dá)水平明顯上調(diào)，第7天上調(diào)最明顯。TNFα活性形式在骨癌第7天明顯上調(diào)，第14天和21天恢復(fù)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(nèi)注射MMP-9內(nèi)源性抑制物TIMP-1可以緩解骨癌7天已形成的機(jī)械觸誘發(fā)痛和熱痛敏。鞘內(nèi)慢性給予MMP-9合成抑制劑MMP-9 inhibitorI可以延緩骨癌痛的進(jìn)程。
　　3.MMP-9敏化DRG神經(jīng)元TRPV

6、1通道并誘發(fā)機(jī)械觸誘發(fā)痛和熱痛覺過敏
　　免疫組化結(jié)果顯示，MMP-9與TRPV1在DRG神經(jīng)元有很好的共標(biāo)，骨癌大鼠患側(cè)DRG神經(jīng)元中的MMP-9和TRPV1陽性細(xì)胞比例均明顯上調(diào)。電生理結(jié)果表明，MMP-9可以敏化DRG神經(jīng)元TRPV1通道，并使已經(jīng)脫敏的TRPV1通道復(fù)敏。C57野生小鼠足底皮下注射MMP-9可以誘發(fā)機(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)的。
　　4.TNFα介導(dǎo)MMP-9對TRPV1通道的敏化作用
　　Western blot結(jié)果顯示，急性分離的DRG神經(jīng)元孵育MMP-90.5 h后，TNFα活性形式和TRPV1通道的表達(dá)均上調(diào)。足底皮下注射MMP-9在TNFR1受體敲除的小鼠上不能誘發(fā)機(jī)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，