PPAR研究

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PPAR研究/2021年/文章

研究文章|开放获取

体积 2021年 |文章的ID 6086265 | https://doi.org/10.1155/2021/6086265

洁、赵则Chaobo倪,华东倪,隆盛徐、Qiuli他,苗族徐,徐Chengfei, Ge罗Jianjun朱,Jiachun道,明姚明, 罗格列酮减轻机械触诱发痛大鼠的骨通过激活PPAR -癌症疼痛γ抑制NF -κB / NLRP3炎症在脊髓神经元轴”,PPAR研究, 卷。2021年, 文章的ID6086265, 18 页面, 2021年 https://doi.org/10.1155/2021/6086265

罗格列酮减轻机械触诱发痛大鼠的骨通过激活PPAR -癌症疼痛γ抑制NF -κB / NLRP3炎症在脊髓神经元轴

学术编辑器:Nguan很快晒黑
收到了 2021年6月22日
接受 2021年7月28日
发表 2021年8月26日

文摘

骨癌疼痛(BCP)是一个严重的临床问题,影响癌症患者的生活质量。然而,目前这种情况的治疗方法仍不满意。本研究调查了鞘内注射是否与BCP罗格列酮调节相关的有害行为,和可能的机制进行了探讨与此相关的影响。我们发现,罗格列酮治疗癌症缓解骨机械痛觉过敏的剂量依赖性的方式,促进了过氧物酶体的表达proliferator-activated受体-γ(PPAR -γ)在脊髓神经元,抑制活化的核factor-kappa (NF - BκB) / nod样受体蛋白3 (NLRP3)炎性BCP引起的轴。然而,并发管理PPAR -γ拮抗剂GW9662逆转这些影响。结果表明,罗格列酮抑制NF -κB / NLRP3炎症轴通过激活PPAR -γ在脊髓神经元,从而减轻BCP。因此,PPAR -γ/ NF -κB / NLRP3信号通路可能是一个潜在的治疗目标BCP的未来。

1。介绍

骨癌疼痛(BCP)是最常见的一种类型的癌症相关疼痛严重影响癌症患者的生活质量1]。大约90%的晚期骨癌患者必须应对慢性疼痛症状与肿瘤进展和治疗失败2]。不幸的是,传统的药物疗法BCP管理是不够的,因为他们有限的镇痛效应或不可避免的副作用。尽管几十年的基础和临床研究,癌症疼痛的具体细胞和分子机制仍难以捉摸(3,4),是一个迫切需要更有效的药理治疗这种情况。

罗格列酮是一种thiazolidinedione抗糖尿病药作为胰岛素敏化剂通过绑定过氧物酶体proliferator-activated受体-γ(PPAR -γ在脂肪细胞,使细胞对胰岛素更敏感(5,6]。研究表明,罗格列酮起神经保护作用在脊髓损伤等神经系统疾病,过敏脑脊髓炎,肌萎缩性脊髓侧索硬化症,帕金森病,脑出血,阿尔茨海默病(7- - - - - -10]。此外,罗格列酮有潜力有前途的治疗慢性疼痛的治疗,因为它已经被证明可以改善postincisional痛苦(11),神经性疼痛(12- - - - - -14],和炎性疼痛[15,16]。不过,罗格列酮是否减轻BCP仍不清楚。

核factor-kappa (NF - BκB)是一个被广泛研究转录因子,参与了许多生理过程,调节等多个方面的先天和适应性免疫功能17,18),炎症反应的关键中介调节炎性疼痛(19),神经性疼痛(20.),和其他慢性疼痛(21]。最近的研究表明,NF -κB参与炎症级联通过激活nod样受体蛋白3 (NLRP3) inflammasome在细胞核22,23]。的激活inflammasomes有助于慢性疼痛的发展(24,25]。这表明,屏蔽功能NF -之间的串扰κB和NLRP3可以减少慢性疼痛引起的骨癌。以前的研究已经表明罗格列酮可能发挥其抗炎和神经保护效应通过抑制NLRP3 inflammasome和减少NF -的表达κB (26- - - - - -28),但罗格列酮能否影响NF -κB和在大鼠的脊髓NLRP3 BCP减少疼痛需要进一步探索。

本研究调查了鞘内注射是否罗格列酮减少机械痛觉过敏引起的骨癌和探索底层机制。我们使用一个良好的BCP模型,表现出一个稳定和持续的疼痛状态。我们发现,鞘内注射的罗格列酮减少了机械痛觉过敏引起的骨癌通过激活PPAR -γ抑制NF -κB / NLRP3炎症在脊髓神经元轴。这将为BCP的治疗提供一种新方法。

2。材料和方法

2.1。动物

成年女性Sprague-Dawley (SD)大鼠(年龄在六个星期,160 - 180克)是由上海Legian生物技术有限公司有限公司所有的老鼠被安置在一个恒定室温(RT) °C在12 h光/暗周期与免费的食物和水。所有动物实验8点至20:00。在操作期间,一个加热毯被用来保持体温稳定,和所有运营商巧妙地进行相关手术缩短操作时间。参照以前的研究(29日,30.),戊巴比妥钠制备作为解决方案,最终5毫克/毫升的浓度,避免刺激。手术后,伤口局部消毒与75% ( )乙醇,但是不是系统性的抗生素,避免干扰实验药理治疗。当前研究的目的是检查慢性疼痛状态,没有行为评估期间使用止痛剂以防止变形的结果。在实验的最后,老鼠安乐死使用过量的麻醉剂(戊巴比妥钠100毫克/公斤)后独立于其他老鼠。研究人员优化实验设计,选择最佳的实验方案,尽可能地减少动物的数量。所有的努力都是尽量减少动物痛苦。所有实验程序批准的动物使用和护理研究和教育委员会(嘉兴,中国)和嘉兴大学的伦理准则调查实验疼痛在有意识的动物31日]。

2.2。肿瘤细胞的制备

肿瘤细胞准备根据先前描述的协议(32- - - - - -34]。沃克256乳腺癌细胞被好心的提供的南京中医药大学。沃克256乳腺癌细胞腹腔内注射女性Sprague-Dawley老鼠和恶性腹水发达(6 - 7天之后35]。癌细胞被提取并立即清洗与消毒PBS的解决方案。这些细胞被resuspended最终浓度的107细胞/毫升。癌的细胞的浓度已经heat-killed 30分钟中使用了虚假的组。

2.3。建立BCP鼠模型

建立BCP鼠模型是描述在先前的研究36,37]。简单地说,老鼠通过与戊巴比妥钠腹腔内注射麻醉(50毫克/公斤)。左后肢的表面皮肤被刮暴露下三分之一的老鼠的左胫骨,用75%的酒精消毒,小心翼翼地钻洞。随后,10μl 256年沃克细胞( 细胞)或heat-killed(虚假的集团)慢慢注入骨髓运河使用25μl微量调节注射器。细胞被允许填充骨腔1分钟平衡压力。取出针后,注射部位是用骨蜡密封,以防止肿瘤细胞骨注射部位以外的泄漏。最后,无菌切口缝合纤维蛋白胶。

2.4。鞘内(信息技术)。导管插入术

根据先前的研究38,39],PE-10 (Kang美生物有限公司,中国)超小型电子管是插入到椎间L4和L5药减少之间的空间系统对骨肿瘤的影响。简单地说,老鼠通过与戊巴比妥钠腹腔内注射麻醉(50毫克/公斤),背上被刮了,然后一个聚乙烯管(PE-10)插入阀瓣和扩展到蛛网膜下腔扩大在腰椎地区。微管与3 - 0获得到邻近的韧带缝合,手术切口和缝合。确认导管插入术的成功,10μl通过导管注射利多卡因(2%)的第二天。只有两后肢的老鼠显示完全瘫痪后,利多卡因政府用于后续实验。

2.5。药物和管理

罗格列酮(PPAR -γ受体激动剂,猫。不。英国Abcam ab120762)溶解在5%二甲亚砜(DMSO,猫。不。美国Sigma-Aldrich D2650)无菌生理盐水。GW9662 (PPAR -γ拮抗剂,猫。不。美国MedChemExpress hy - 16578)溶解在5% DMSO(猫。不。80年美国Sigma-Aldrich D2650)和20%渐变(猫。不。美国MedChemExpress HY-Y1891)无菌生理盐水。Pyrrolidinedithiocarbamate铵(PDTC选择性NF -κB抑制剂,猫。不。美国MedChemExpress hy - 18738)溶解在生理盐水。MCC950钠(选择性NLRP3抑制剂,猫。不。美国MedChemExpress hy - 12815 a)在生理盐水溶解。药品监督管理局协议如下:罗格列酮(50,100年和200年μ克/ 10μl), GW9662(10毫克/公斤),PDTC (120μ克/ 10μl)和MCC950(1毫克/公斤)管理从第14天BCP模型建立后18天每天一次使用一个鞘内导管最小化系统对肿瘤生长的影响。

2.6。细胞培养

根据以前的研究(40Walker), 1640年RPMI 256细胞培养介质(GIBCO;医学博士,美国)含10%胎牛血清的边后卫,heat-inactivated) (HyClone;美国犹他州)、谷酰胺1%,2%青霉素和链霉素(GIBCO;医学博士,美国)和37°C和5%孵化有限公司2

2.7。CCK8化验

评价罗格列酮是否会影响肿瘤细胞增殖,CCK8化验。沃克256细胞( 细胞)镀到每个乘96孔板在100年的最后一卷μ信用证。罗格列酮被加入到细胞浓度为0μ25米,μ50米,μ米、100μ米,200μ在37°C M然后孵化3 h和6 h。年底的潜伏期,10μl CCK8试验解决方案(Dojindo、日本)被添加到每个包含控制样品和样品含有罗格列酮。手术后从先前的研究[40),样本被保存在一个孵化器为60分钟,之后吸光度(OD)是使用一个Multiskan分光光度计测量在450海里(美国)。控制细胞生存能力(%)确定使用以下方程:

2.8。Rotarod测试

运动功能障碍可以大大影响疼痛的行为测试的结果;因此,一个旋转测试是用来评估it注入不同剂量的罗格列酮是否会影响运动机能BCP的老鼠。如前所述(36),所有老鼠训练至少3分钟每天至少5天前基线测试。他们被放置在70毫米直径旋转三脚架(尤格Basile,瓦雷泽,意大利),其次是线性加速度从4 - 40 rpm / 3分钟。老鼠放在一个旋转杆,杆上的时间在3分钟截止时间测量。结果表示为每组基线值的百分比。

2.9。机械触诱发痛测试

爪子撤军阈值(佩恩表的编制者)在回应·冯·弗雷灯丝(bme - 404;医学科学院生物医学研究所,北京,中国)刺激测量代表机械触诱发痛。总之,老鼠被放置在一个透明的有机玻璃隔间地板上一个金属网(网格: ;室: )和允许适应至少30分钟之前执行实验。的值是平均收益率佩恩表的编制者每隔10年代曾连续五个季度测试。佩恩表的编制者测量大鼠手术前3天,6、12或18手术后,鞘内注射后不同时间点。行为测试程序都是由研究人员对治疗组也不清楚。

2.10。t台自动步态分析

步态分析使用t台XT系统(AsterWee信息技术),记录和分析了老鼠的自愿的运动在一个封闭的人行道和已被证明是一个可靠的方法测量疼痛行为(41- - - - - -43]。总之,绿灯反映从内部到玻璃面板与红色背光举行一个封闭走廊上面。摄像机安装在设备上,脚印记录使用老鼠的爪子时绿灯在接触玻璃板沿走廊走着。当老鼠穿过玻璃地板,高速摄影机在照明领域的仪器捕捉图像每个爪子和传输数据的步态分析软件(t台XT, AsterWee信息技术)。一个完整的通过隧道收集有效数据。先前的研究[44- - - - - -46]表明,以下参数最承认和应用于疼痛模型:区域(CatWalk-max接触面积)和强度数据(CatWalk-mean强度)。在这项研究中,三个可用参数识别评估动态行为与BCP:(1)“马克斯接触面积”是在最大打印区域后爪接触;(2)“最大接触强度”是最大强度在最大后爪接触;和(3)”的意思是强度”后爪强度的平均值在所有时间点。清楚地说明的蚀变强度和区域数据同侧(左)后爪子,我们使用了公式后左爪/右后爪(LH / RH)消除混杂因素的影响。数据计算的百分比侧(左)/侧(右)后爪子。

2.11。组织化学染色

观察肿瘤侵犯的范围和骨破坏,老鼠通过腹腔内注射安乐死使用过量戊巴比妥钠(100毫克/公斤)18th手术后一天。组织从左侧胫骨在接种网站(共1厘米)收集。胫骨骨与4%多聚甲醛固定、脱钙10%乙二胺四乙酸混合物24 h,嵌入在石蜡,切成8μ米厚的部分。所有图片都是获得使用20或40 x客观使用显微镜(日本奥林巴斯BX 51)。免疫组织化学分析是由三位训练有素的病理学家对治疗在分析也不清楚。

2.12。三维(3 d) CT重建

三维CT骨重建技术是用来观察骨破坏。在接受CT断层扫描之前,老鼠通过与戊巴比妥钠腹腔内注射麻醉(50毫克/公斤)。根据一项研究[37),我们进行分析通过收购图像使用以下参数:螺旋扫描120千伏峰值,保健剂量4 d技术,层厚度1毫米,层间隔1毫米,和kemel U30u介质光滑,在高分辨率CT成像的SD大鼠胫骨(FOV 100毫米)。所有图片进行了处理和分析使用西门子Syngo MMWP后处理工作站。

2.13。免疫印迹

测量佩恩表的编制者后,老鼠通过与戊巴比妥钠腹腔内注射深度麻醉(100毫克/公斤)。- 5段脊髓的收获和储存在冰箱(-80°C)。组织中均质里帕裂解缓冲含有蛋白酶抑制剂PMSF。匀浆是离心机在12000 rpm 15分钟在4°C。然后,上层清液收集、蛋白质浓度测定用BCA蛋白质化验(皮尔斯)和蛋白质变性在加载缓冲10分钟95°C。溶菌产物(总蛋白,40岁μg)通过电泳分离在7.5%钠十二烷基sulfate-polyacrylamide凝胶,然后转移到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜。膜被封锁在5%的脱脂牛奶2 h RT和孵化一夜之间与兔子anti-PPAR - 4°Cγ抗体(猫。16643 - 1 - ap、Proteintech 1: 1000),兔子anti-NLRP3抗体(猫。不。DF7438,亲和力,1:1000),兔子anti-p-NF -κB p65抗体(猫。不。AF2006亲和力1:1000),兔抗β肌动蛋白(猫。不。AF7018,亲和力,1:2000)。细胞膜与包含Tween-20 Tris-buffered盐水洗,然后用辣根过氧化物酶标记的孵化山羊anti-rabbit二级抗体(杰克逊,1:2000)为2 h rt,免疫反应性的乐队被发现使用增强化学发光(热科学)和暴露在x射线的电影。带强度量化使用图像实验室软件(Bio-Rad实验室)。结果规范化的加载控制β肌动蛋白和表达为褶皱的控制。

2.14。免疫荧光染色

老鼠深麻醉通过与戊巴比妥钠腹腔内注射(100毫克/公斤),然后心内注射4%多聚甲醛是管理。L3-L5段脊髓被移除,在4%多聚甲醛固定6 h,脱水在梯度蔗糖溶液在4°C (15% - -30%) 48 h。这些脊髓样本嵌入在10月化合物(美国樱花)在-20°C,然后切成20μ米厚的部分。部分都渗透tritonx 0.2% - 100 15分钟然后用5%牛血清白蛋白阻塞1 h rt,随后,一夜之间,部分被孵化在4°C与不同的抗体,PPAR -γ(猫。16643号- 1 - ap,兔源,Proteintech, 1: 50), NLRP3(猫。不。DF7438,兔源,亲和力,1:50),p-NF -κB p65(猫。不。sc - 166748、鼠标来源,圣诞老人,1:100),IBA-1(电离分子钙绑定适配器1,小胶质细胞标记,猫。不。ab48004,山羊源Abcam 1: 200),和IBA-1(小胶质细胞标记、猫。不。# 17198,兔源、中科1:100),NeuN(神经核神经元标记,猫。不。ab279297,兔源Abcam 1: 100), NeuN(神经元标记,猫。不。 ab104224, mouse source, Abcam, 1 : 100), GFAP (glial fibrillary acidic protein, astrocyte marker, Cat. No. #80788, rabbit source, CST, 1 : 100), and GFAP (astrocyte marker, Cat. No. C9205, mouse source, Sigma-Aldrich, 1 : 300). Subsequently, the sections were incubated for 1 h at room temperature with Alexa Fluor-488 (Cat. No. ab150073, donkey anti-rabbit, Abcam, 1 : 500) or Alexa Fluor-488 (Cat. No. ab150105, donkey anti-mouse, Abcam, 1 : 500) or Alexa Fluor-488 (Cat. No. ab150129, donkey anti-goat, Abcam, 1 : 500,) or Alexa Fluor-594 (Cat. No. ab150076, donkey anti-rabbit, Abcam, 1 : 500) or Alexa Fluor-594 (Cat. No: ab150108, donkey anti-mouse, Abcam, 1 : 500) secondary antibodies, and nuclei were stained with 1 μg / ml DAPI (h - 1200 VECTAS HIELD不变色安装介质包含DAPI)。图像被使用了多光子共焦显微镜(徕卡微系统公司,位于德国)。

2.15。统计分析

GraphPad Prism 6.0版本Windows(美国圣地亚哥,CA)是用来进行统计分析。之前没有统计能力的计算进行了研究。样品尺寸是根据我们先前的知识和研究。疼痛的行为测试,rotarod测试,随着时间的推移CCK-8化验组间进行了测试使用双向重复测量方差分析(方差分析)Bonferroni的紧随其后事后测试。免疫印迹和舞台步态差异结果每组测试使用Student-Newman-Keuls单向方差分析事后测试。所有的数据呈现的 , 被认为是具有统计学意义。执行的侦探分析实验设计是不可见的。

3所示。结果

3.1。沃克256细胞的髓内接种诱发疼痛过敏和皮质骨的破坏大鼠胫骨

在这项研究中,一只老鼠BCP模型建立了沃克256乳腺癌细胞接种到胫骨髓腔,这是验证使用四个方法:von-Frey, CT三维成像、苏木精染色和t台步态分析。

我们调查了BCP引发的慢性疼痛状态模型和评估机械触诱发痛侧(左)后爪。与虚假的组相比,老鼠BCP组显示明显的机械痛觉过敏和骨癌的发展从手术后第六天( 与虚假的集团; ,双向重复测量方差分析,图1(一))。没有统计上显著的差异在佩恩表的编制者之间的天真和虚假的组( 与天真的集团; ,双向重复测量方差分析,图1(一))。进一步验证BCP模型的验证,放射成像鼠胫骨进行评估骨破坏癌细胞接种后18天。重建的三维CT图像显示物质和BCP胫骨骨破坏的老鼠,暗示骨癌的发展在胫骨(图1 (c))。没有观察到辐射变化控制动物对待heat-killed肿瘤细胞(图1 (c))。组织病理学分析进行大鼠肿瘤细胞接种后18天,骨癌的发生是证实。Hematoxylin-eosin染色显示正常的骨小梁结构(箭头)在大鼠的骨髓腔虚假的组(图1 (b))。相比之下,骨小梁结构BCP组的骨髓腔消失,伴随着大量的癌细胞浸润(虚线)(图1 (b))。

走猫步步态分析被认为是一种有价值的方法客观地评估慢性疼痛的行为在一些神经性和炎性疼痛模型。在这里,我们应用t台分析BCP的上下文中。我们选择以下参数在SD大鼠显著改变:(1)最大的接触面积,(2)最大接触最大强度,和(3)意味着强度。我们发现左/右后爪子比的百分比最大的接触面积,最大接触最大强度,和平均足迹强度大约100%在虚假的老鼠在18天。肿瘤接种后,这三个参数显著降低,这可能是代表BCP行为从不同方面( 与虚假的集团; ,单向方差分析,图1 (e))。

3.2。罗格列酮对肿瘤细胞的生长的影响和BCP在大鼠运动功能

探讨罗格列酮是否会影响肿瘤细胞的生长,我们测试了沃克的可行性治疗后256个细胞与不同浓度(0μ25米,μ50米,μ米、100μ米,200μ米)的罗格列酮3 h和6 h。结果表明,与对照组的肿瘤细胞相比,罗格列酮显著抑制了沃克256个细胞的生存能力在3 h ( 与控制;双向重复测量方差分析,图2(一个)),而没有显著差异之间的可行性rosiglitazone-treated细胞与对照组6 h ( 与控制;双向重复测量方差分析,图2(一个))。因此,为了避免腹腔内的罗格列酮对肿瘤生长的影响,在后续的实验中我们选择了鞘内管理。

运动功能障碍了明显影响疼痛的行为的结果确定;因此,探讨不同剂量罗格列酮是否至关重要(50,100年和200年μg)可能引起的运动功能障碍有BCP的老鼠。rotarod测试进行评估重复政府罗格列酮对运动功能的影响。如图2 (b),观察大鼠的性能没有区别在车辆控制集团或罗格列酮治疗(50,100年和200年μg)组,表明重复鞘内的罗格列酮证明没有明显的可衡量的影响运动机能( 与对照组的车辆;双向重复测量方差分析,图2 (b))。

3.3。罗格列酮减毒BCP通过激活PPAR -γ

评估是否重复鞘内的罗格列酮可以减轻BCP老鼠,不同剂量(50,100年和200年μg)罗格列酮的鞘内注射从术后天每天一次5天(POD) 14 - 18从十三至十八POD和行为进行了测试。与对照组相比,罗格列酮的重复插入50,100和200μg显著增加佩恩表的编制者BCP老鼠的方式存在剂量依赖的相关性,表明罗格列酮可以减弱BCP成立( 与对照组的车辆; ,双向重复测量方差分析,图3(一个))。

接下来,研究罗格列酮是否会影响机械痛觉过敏BCP老鼠在骨癌晚期,单剂量罗格列酮(50,100年和200年μg)在豆荚18日鞘内注射。行为测试前进行1 h和0.5,1,2,3,4,6 h后罗格列酮管理。如图3 (b)与车辆治疗组相比,佩恩表的编制者显著增强为0.5 h,直到4 h后政府BCP组治疗100年和200年μ克罗格列酮。然而,BCP组接受低剂量罗格列酮(50μg),一定的镇痛效应只是观察到1 h和2 h后管理局( , , 与对照组的车辆; ,双向重复测量方差分析,图3 (b))。

以确定是否通过激活PPAR -罗格列酮减毒BCPγPPAR -γ拮抗剂GW9662(10毫克/公斤)鞘内注射30分钟前,罗格列酮(200μg)每天一次5天从豆荚14 - 18。在十三至十八吊舱进行行为测试。如图3 (c)罗格列酮的镇痛效果,BCP显著逆转GW9662治疗( 和BCP + RG组; ,双向重复测量方差分析,图3 (c))。有趣的是,我们发现,鞘内注射的罗格列酮和GW9662没有改变老鼠的佩恩表的编制者的虚假的集团( 与对照组的车辆;双向重复测量方差分析,图3 (c))。这些结果表明,罗格列酮改善BCP通过激活PPAR -γ

走猫步步态分析的结果也证实罗格列酮减轻BCP通过激活PPAR -γ。行为测试进行POD18和罗格列酮注射后3小时以内。如图3 (d)- - - - - -3 (f)罗格列酮部分,重复鞘内注射,但值得注意的是,逆转BCP-induced步态改变( 与对照组的车辆; ,单向方差分析,图3 (f))。然而,重复鞘内管理GW9662显著逆转步态变化引起的罗格列酮( 和BCP + RG组; ,单向方差分析,图3 (f))。

后续的分子实验进一步证实,罗格列酮减轻BCP通过激活PPAR -γ。免疫印迹结果表明罗格列酮治疗显著增加PPAR -γ表达式的脊髓BCP老鼠车相比治疗组( 与对照组的车辆; ,单向方差分析,图3 (g)),由preadministration GW9662(逆转 和BCP + RG组; ,单向方差分析,图3 (g))。总之,这是证实罗格列酮减轻BCP通过激活PPAR -γ

3.4。脊髓PPAR -内源性表达和细胞定位γ

7、14、18天BCP模型的成功建立后,腰椎脊髓放大(L3-L5)收集。免疫印迹和免疫荧光检测进行检测内源性表达和细胞定位的变化PPAR -γ。免疫印迹结果显示显著增加PPAR -γ在14 - 18在BCP老鼠(POD水平 与虚假的集团; ,单向方差分析数据4(一)4 (b)),而没有虚假的组的老鼠和老鼠的区别在豆荚7 ( 与虚假的集团; ,单向方差分析数据4(一)4 (b))。定义PPAR的细胞定位γ在脊髓背角,三重染色PPAR -γ有三个不同的细胞标记(NeuN、IBA-1和GFAP)和DAPI。结果表明,PPAR -γ与主要与神经元,但不是小胶质细胞和星形胶质细胞在BCP老鼠(图4 (c))。

3.5。罗格列酮变弱BCP通过激活PPAR -γ抑制NF -κB / NLRP3炎症在脊髓神经元轴

上述结果表明,罗格列酮会产生一个明显的镇痛效应通过激活BCP的PPAR -γ。先前的研究已经表明罗格列酮对其抗炎和神经保护效应通过抑制NLRP3 inflammasome和减少NF -的表达κb .因此,我们研究了NF -罗格列酮的影响κB / NLRP3炎症轴BCP老鼠。

类似于PPAR的检测γ7点,我们安乐死BCP老鼠14和手术后18天获得他们的脊髓腰放大免疫印迹和免疫荧光分析。图中所描绘的一样5(一个)- - - - - -5 (c),免疫印迹结果表明,与虚假的集团相比,p-NF——的表达κB和脊髓的NLRP3 BCP老鼠与骨癌进展显著增加( 与虚假的集团; ,单向方差分析数据5(一个)- - - - - -5 (c))。后续的免疫荧光结果还证实,表明p-NF -κB和NLRP3与主要与小胶质细胞和星形胶质细胞在神经元而不是虚假的组老鼠和BCP老鼠(数字5 (d)5 (e))。

为了进一步阐明NF -之间的关系κB、NLRP3和BCP PDTC (120μ拮抗剂NF - g)κB, MCC950(1毫克/公斤)拮抗剂NLRP3,管理为鞘内注射5天每天一次从豆荚14 - 18。POD13-18行为进行了测试。结果表明,PDTC (120μg)显著逆转建立机械痛觉过敏BCP老鼠,MCC950一样(1毫克/公斤)( 与对照组的车辆; ,双向重复测量方差分析,数据5(我)5(左));然而,无论是PDTC还是MCC950治疗改变了虚假的佩恩表的编制者组大鼠( 与对照组的车辆;双向重复测量方差分析,数据5(我)5(左))。后续的分子实验的结果表明,与车辆治疗组相比,p-NF——的表达κB在PDTC集团和NLRP3 MCC950组减少( 与对照组的车辆; ,单向方差分析,图5 (f),5 (g),5 (j)- - - - - -5 (k))。此外,重复鞘内注射PDTC还显著抑制BCP-induced NLRP3激活大鼠脊髓( 与对照组的车辆; ,单向方差分析数据5 (f)5 (h)),这表明,肿瘤接种诱导NF -κB / NLRP3炎症轴激活脊髓BCP的老鼠。

最后,我们探讨了BCP-induced NF -罗格列酮的影响κB / NLRP3炎症大鼠脊髓轴。PPAR -γ拮抗剂GW9662(10毫克/公斤)鞘内注射30分钟前,罗格列酮(200μ豆荚g)每天一次5天14 - 18。老鼠安乐死在豆荚18日获得他们的脊髓后续分子实验。免疫印迹结果表明,重复鞘内用罗格列酮治疗显著地抑制NF - BCP-induced激活κB / NLRP3脊髓炎症轴,而GW9662治疗逆转这种效应( 与对照组的车辆; 和BCP + RG组; ,单向方差分析数据5(米)- - - - - -5 (o))。这些结果表明,罗格列酮抑制NF -κB / NLRP3炎症脊髓神经元轴通过激活PPAR -γ,从而衰减BCP。

4所示。讨论

目前,癌症疼痛严重影响生活质量的骨癌患者由于缺乏有效的治疗方法。在这项研究中,我们调查了antinociceptive效应的作用和可能机制BCP的罗格列酮在大鼠模型。我们的主要研究结果如下:(1)罗格列酮减毒建立BCP通过激活PPAR -γ在脊髓被PPAR -逆转γ拮抗剂GW9662;(2)罗格列酮增加PPAR -γBCP大鼠脊髓神经元的表达;(3)肿瘤细胞接种诱发NF -的激活κB / NLRP3炎症脊髓背角神经元的轴BCP老鼠;和(4)罗格列酮抑制NF -κB / NLRP3炎症在脊髓神经元激活PPAR -轴γ减弱BCP。这些发现提供了一个新的潜在目标的证据BCP的治疗和管理。

BCP的沃克256乳腺cell-induced鼠模型已被广泛用于研究镇痛药物的机制,因为它的稳定和持续的疼痛反应的行为。在这项研究中,机械撤出阈值明显下降6天,继续减少,直到实验结束后18天。Hematoxylin-eosin染色显示癌细胞浸润骨髓腔的BCP老鼠。三维CT重建显示明显的皮质骨破坏后的胫骨肿瘤接种,这是符合我们之前的结果(33,36]。此外,我们应用t台步态分析研究的异常步态特征BCP老鼠通过观察最大的接触面积,最大接触最大强度、同侧(左)和平均强度的四肢在自由穿过人行道。走猫步步态分析客观评估机械触诱发痛在慢性疼痛模型中,已报道在炎症和神经性疼痛模型的研究47,48]。在我们的研究中,BCP老鼠显示最大的接触面积减少,最大接触强度最大,同侧(左)和平均强度,从而显示肢体的可用性下降,这与胡等人的结果是相一致的。(41),在那里他们报道的临床结果BCP患者在日常生活中减少函数。

罗格列酮是一种PPAR激动剂-γ,insulin-sensitizing神经紊乱在糖尿病和神经保护作用的影响。以前的在体外研究表明罗格列酮可以减少细胞增殖和诱导细胞凋亡在各种肿瘤表型,包括乳腺癌[49,50]。在我们的在体外研究中,罗格列酮抑制沃克256乳腺癌细胞的增殖(用于我们的BCP模型)。为了避免肿瘤抑制的干扰实验结果,囊内的管理是确保药物只能进行脊髓和不降低沃克256外围骨髓癌症细胞生长。以前的研究已经表明罗格列酮的腹腔内政府paclitaxel-induced疼痛模型减少疼痛的痛觉过敏在剂量依赖性的方式51]。在目前的研究中,重复鞘内的罗格列酮BCP模型的成功建立后扭转机械触诱发痛大鼠存在剂量依赖的相关性,表明BCP的antinociceptive罗格列酮的影响模型,并提供直接的证据在脊髓罗格列酮的影响。为了进一步探讨罗格列酮的镇痛机制,我们还鞘内注射PPAR -γ拮抗剂GW9662老鼠。Von-Frey和t台步态分析结果表明,GW9662逆转BCP老鼠罗格列酮的镇痛效果。后续分子实验还证实,鞘内管理罗格列酮能显著促进PPAR -γ蛋白表达的脊髓BCP老鼠,而GW9662推翻了这种效应。这些结果表明,罗格列酮会产生一个antihyperalgesia效应通过激活PPAR -γ

接下来,我们探讨了PPAR -内源性表达和细胞定位的变化γ脊髓的BCP癌细胞接种后的老鼠。我们发现癌细胞接种显著诱导的表达PPAR -γBCP脊髓的老鼠,结果符合顾et al。52]。然而,在慢性收缩损伤模型,总蛋白表达PPAR -γ在脊髓持平,而磷酸化的表达PPAR -γ显著下调(53]。在paclitaxel-induced神经性疼痛模型中,PPAR -γ表达显著降低在脊髓51]。我们推测,PPAR -的表达的变化γ在脊髓可能是由于不同的模型,这需要进一步研究。此外,我们的免疫荧光研究的结果表明,PPAR -γ与主要在脊髓背角的神经元,表明罗格列酮减轻BCP通过激活PPAR -γ在脊髓神经元。

BCP疼痛是一种复杂,涉及炎性疼痛和神经性疼痛(54]。NF -κB和NLRP3 inflammasomes是炎症的关键部件。然而,有争议关于NF -之间的关系κB和NLRP3 inflammasome激活。在目前的研究中,我们发现,NF -κB抑制剂,PDTC,减弱疼痛的痛觉过敏和逆转BCP-induced p-NF -κB和NLRP3激活BCP老鼠。随后鞘内注射的NLRP3抑制剂,MCC950,也显示同样的镇痛效果。这表明,癌细胞接种诱导激活的NF -κB / NLRP3炎症的脊髓轴BCP老鼠,这可能是一个潜在的目标BCP的治疗。与我们的研究结果相似,范氏等人发现,NF -κB可以促进激活NLRP3 inflammasome在神经元缺血性中风(55]。然而,在脊髓损伤模型(26),NF -κB没有参与NLRP3激活脊髓。我们推测,NLRP3 NF -炎症的不同反应κB是高度依赖于组织微环境和细胞类型,这需要进一步研究。此外,歌曲等人发现,第四套改善neuroinflammation-induced通过PPAR -老鼠类似抑郁的症状γ/ NF -κB / NLRP3 inflammasome轴。探索是否有类似的机制与罗格列酮治疗BCP,我们进行药物干预观察这些分子改变。在这项研究中,NF -的表达κB和NLRP3是抑制脊髓的BCP老鼠罗格列酮治疗后,这是通过PPAR -治疗逆转γ抑制剂,GW9662。此外,我们的免疫荧光实验的结果表明,p-NF -κB和NLRP3与主要在脊髓背角的神经元。结果说明,罗格列酮抑制NF -κB / NLRP3炎症通过激活PPAR -轴γ在脊髓神经元。

5。结论

总的来说,我们的研究结果表明罗格列酮通过激活减弱BCP PPAR -γ抑制NF -κB / NLRP3炎症在脊髓神经元轴,这可能是一个有前途的治疗BCP的治疗策略。

数据可用性

的数据支持本研究的发现可以从相应的作者在合理的请求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

洁和赵则贡献了同样的工作。

确认

这项研究得到了国家自然科学基金(81901124和81901124),中国浙江省自然科学基金(LY20H090020、LGF20H090021 LQ19H090007),医疗和健康浙江省科学技术研究项目(2020 rc124和2020 rc122),嘉兴城市的科技项目(2020 ay30009)的关键学科建立了浙江省嘉兴城市Jointly-Pain医学(2019 - ss - ttyx),嘉兴城市的麻醉学的关键学科(2019 -佐- 06),和嘉兴神经学和疼痛医学的重点实验室。

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