神经病理性疼痛是严重危害人类身心健康和生活质量的慢性疾病,现有的镇痛药物疗效有限且副作用明显,加强三叉神经病理痛的病因学及神经生物学机制研究,有助于发现其临床治疗药物的有益靶标。周围神经损伤可诱导感觉神经节(TG)中疼痛相关基因在mRNA及蛋白水平表达发生变化,进而导致三叉神经病理痛的发生和维持。其中,miRNA作为一种表观遗传调控方式,可通过与靶基因序列互补,在转录后水平对相关mRNA进行调控。研究显示,miRNA介导的基因调节在疼痛疾病治疗中收到越来越多的重视,但其自身的功能调控机制并不清楚。深入探究TG中痛相关基因的调控分子及其表观遗传机制,将为开发包括三叉神经病理痛在内的疼痛治疗提供新的分子靶点。


    2022年4月5日,我院陶金教授团队在PNAS上在线发表了题为Histone methylation-mediated microRNA-32-5p downregulation in sensory neurons regulates pain behaviors via targeting Cav3.2 channels的研究成果。该研究揭示了组蛋白甲基化介导的miR-32-5p下调通过靶向T-型钙通道Cav3.2亚型,进而调节三叉神经病理痛的分子机制


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    该研究团队发现miRNA-32-5p(miR-32)是一种重要的,参与三叉神经病理痛调节的功能性非编码RNA。研究者通过建立大鼠眶下神经慢性压迫性损伤模型(CCI-ION),应用全转录组高通量测序及qPCR分析,发现损伤侧大鼠TG中miR-32下调最为显著。TG定位注射agomir-32或lenti-miR-32-up可减轻大鼠三叉神经病理痛,而野生型大鼠TG中miR-32的下调则引起疼痛相关行为反应。外周神经损伤提高了miR-32启动子区中转录因子糖皮质激素受体(GR)结合位点甲基化的组蛋白酶占有率,抑制组蛋白甲基化酶H3K9me2和H3K27me3可恢复miR-32表达,减轻神经病理痛行为。进一步的研究发现,miR-32可靶向结合并抑制Cav3.2 T-型钙通道表达及电流,且三叉神经病理痛模型TG内miR-32表达下降,并引起Cav3.2蛋白表达增加,T-型钙通道电流密度增大。TG神经元过表达miR-32则显著翻转损伤侧Cav3.2的表达增加及机械痛敏反应。


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综上,该项工作揭示了miR-32是三叉神经病理痛中一种关键的功能性非编码RNA。基于miRNA介导的基因调控在疾病治疗中的重要性,该研究提示调控miR-32可作为三叉神经病理痛治疗的一种新策略。



原文链接:
https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2117209119