IF 4.161| BioTNT助力生物医学研究：电针刺激激活局部交感神经去甲肾上腺素能信号以缓解膝骨关节炎大鼠的滑膜炎和牵涉痛行为
2023年3月，中医科学院针灸研究所在国际期刊《Frontiers in Molecular Neuroscience》上发表的，题为“Electroacupuncture activated local sympathetic noradrenergic signaling to relieve synovitis and referred pain behaviors in knee osteoarthritis rats”的论文。Wei Chen,Xiao-Ning Zhang同位第一作者, Wei He为通讯作者。
背景：膝骨关节炎（KOA）是一种多因素引起的关节疾病，包括关节退行性变、间歇性炎症和周围神经病变。生物抗风湿药物治疗费用高昂，且可能增加全身免疫抑制、感染和恶性肿瘤的风险。近期的实验研究集中在局部控制关节炎症，以避免传统药物治疗的全身副作用。神经刺激（如迷走神经刺激）是调节器官功能和在疾病期间重建生理稳态的新兴领域，其中神经系统对免疫系统的调节已得到广泛研究。电针（EA）已被证明对减轻KOA患者的疼痛和抑制炎症有效（Cherkin et al., 2009; Li et al., 2018; Liu et al., 2021）。然而，交感神经功能是否介导了EA对抑制KOA大鼠滑膜炎和缓解后爪牵涉痛的影响尚不清楚。
研究信息：在本研究中，我们展示了EA在抑制滑膜炎和牵涉痛方面的效果，及其与激活交感功能相关的机制。我们发现，在炎性疼痛中期，EA通过激活KOA大鼠的交感功能，在MIA诱导后的第9天抑制了滑膜的炎症。EA诱导的交感神经递质（去甲肾上腺素）增加以β2肾上腺素受体（β2AR）依赖的方式抑制了CXCL1诱导的循环单核细胞招募和滑膜组织中巨噬细胞的积累，这些巨噬细胞过表达IL-6。我们的研究表明，EA可以抑制滑膜炎以缓解KOA大鼠的炎性疼痛
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BA E-5200R
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96T
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使用MSD MULTI-SPOT Assay System（Proinflammatory Panel 2（rat），N05059A-1；Meso Scale Discovery，美国）测定血清和滑膜中CXCL1、IFN-γ、TNF-α、IL-1β、IL-6、IL4、IL-10和IL-13的细胞因子水平。使用酶免疫分析（EIA）或ELISA试剂盒测定血浆中去甲肾上腺素（NE）（KA1877，Abnova，中国台湾）、肾上腺素（KA1877，Abnova，中国台湾）和皮质酮（CORT）（KGE009，R&D Systems，明尼苏达州，美国）的水平。根据制造商的说明，使用ELISA试剂盒（BA E-5200，BioTNT，德国）测定滑膜中NE的水平。
结果：
中期电针（EA）通过增加交感神经递质去甲肾上腺素（NE）水平，在MIA注射后第9天以β2肾上腺素受体（β2AR）依赖的方式抑制滑膜中CXCL1和IL-6水平。（A–C）三组血浆中NE、肾上腺素和皮质酮水平无显著差异（n = 10–12，*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001）。（D）与对照组相比，模型组滑膜中NE水平降低，而EA组NE水平升高（n = 10，*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001）。（E）免疫组化染色显示，与对照组相比，模型组滑膜中DBH阳性交感神经表达降低，而EA组表达升高（n = 3）。（F）与对照组相比，模型组滑膜中β2AR表达降低，而EA组表达升高（n = 3，*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001）。（G）三组滑膜中α1AR表达无显著差异（n = 3，*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001）。（H）模型组和EA组滑膜中α2AR表达均增加，但模型组与EA组之间无显著差异（n = 3，*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001）。（I）通过关节内注射6-OHDA和ICI 118,551阻断神经递质NE及其β2AR。（J）关节内注射6-OHDA和ICI 118,551阻断了EA对WBD的保护作用。（K，L）关节内注射6-OHDA和ICI 118,551阻断了EA诱导的CXCL1和IL-6水平的抑制（n = 8，*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001）。
结论：在炎性疼痛中期，电针（EA）激活了滑膜中的交感神经递质去甲肾上腺素（NE）及其β2肾上腺素受体（β2-AR），并未增加循环系统中的NE或肾上腺素水平。这种机制抑制了MIA注射后第9天滑膜巨噬细胞中IL-6的CXCL1-CXCR2依赖性过表达，并预防了MIA注射后第14天的牵涉性后爪疼痛，从而对MIA诱导的KOA大鼠的炎性疼痛发挥局部效应。