目前用于治疗慢性疼痛的药物效果有限且副作用明显,这促使了对替代治疗方法的探索。尽管已有研究关注多个与疼痛相关的可溶性介质,如神经递质、细胞因子、趋化因子和小肽,但对细胞外囊泡(EVs)的研究相对较少。EVs是由细胞释放到细胞外的异质囊泡群,能够在细胞之间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,本研究使用尊龙凯时旗下的Apogee纳米流式仪对sEV及其来源蛋白质进行了综合分析。通过将幼稚型(naïve)对照组或神经损伤(SNI)模型的雄性供体小鼠的sEV注射到naïve雄性受体小鼠的鞘内,观察到这些sEV短暂提升了基础机械阈值。在长期研究中,受体小鼠在编码疼痛模型的前两周内单次预防性鞘内注射sEV,有助于加速弗氏完全佐剂(CFA)注射后炎症性疼痛的恢复。
本研究还通过细胞术检测脊髓和背根神经节的免疫细胞群的变化。结果显示,在CFA注射后14天,sEV处理小鼠脊髓中CD206+巨噬细胞显著增加。整体而言,这些研究证明了sEV在多种机制上减轻疼痛的潜力。除了NTA技术,使用Apogee纳米流式仪的表征结果表明,检测到的囊泡光散射强度范围为≥83nm至480nm,绝大多数囊泡的光散射强度集中在83-110nm之间。
在剂量反应研究中,发现低剂量(1µg)sEV未能改变基础机械疼痛阈值,而较高剂量(10µg)出乎意料地提升了阈值。尤其是,雄性naïve或SNI供体鼠来源的sEV在注射后3小时和1天内均增加了雄性受体小鼠的基础机械阈值,然而并未影响热敏感性。在动态负重测试中,注射naïve供体小鼠sEV的雄性受体小鼠体重增加,表明sEV在不引起热痛阈值变化的情况下,有短期提高基础力学阈值的作用。
我们的研究还评估了naïve对照组和SNI模型小鼠的sEV如何调节受体小鼠的疼痛。相较于PBS对照,naïve小鼠的10µg剂量sEV在SNI手术后1天提升了机械阈值,而SNI模型供体的sEV在手术后3天提升了受体小鼠的阈值。尽管sEV预处理未能阻止SNI模型的机械超敏反应,但在初始阶段略微延迟了疼痛的加重发展。不过,术后第三天后,各组之间未见显著差异,热阈值同样无明显变化。
本研究表明,通过鞘内给药的小鼠血清中sEV能在naïve受体小鼠中诱导短暂的机械抗痛状态,而受体小鼠的基础机械阈值增加可被纳曲酮阻断。亮氨酸脑啡肽(leu-enkephalin)作为sEV的运载物质,指示了短暂机械抗痛的阿片信号介导性质。来自小鼠血清的sEV为受体小鼠提供了缓解炎症性疼痛的支持。
综上所述,这些发现强调了需要多种方法检测免疫细胞改变的必要性。不同的组织消化和控制策略可能产生不同结果,而本研究的成果为进一步的研究奠定了基础,目的是验证免疫细胞亚型在sEV介导的炎症性疼痛消退中的作用。此外,sEV中存在的免疫标记可能赋予其供体性别特异性免疫调节功能,并可能模拟起源细胞的生物学特性。无论是来自供体sEV的信号差异,还是由sEV运载物内源性诱导的信号,都可能对炎症性疼痛背景下的免疫细胞群产生持久影响。