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背景阅读
翻译调控(translational regulation)在神经生物学中广泛存在。例如,在疼痛中,伤害感受器(nociceptors)内在兴奋性的变化会影响疼痛产生和传播。而已经发表的文献报道过由立早基因(IEG, Immediate-early genes)翻译调控所合成的蛋白质会影响这一过程。
来自德州大学达拉斯分校的Zachary T. Campbell团队发表在经典药理学期刊--BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY 上的文章揭示了这一潜在机制:首先对SW疼痛模型小鼠(注射NGF及IL-6并诱导炎症疼痛)进行翻译组测序(ribosome profiling),发现S6K1(ribosomal protein S6 kinase 1)上调并促使c-Fos(一种立早基因蛋白)的表达水平短时增加;接着,使用Axion BioSystems公司的Maestro高通量微电极阵列系统(配合48孔MEA板使用),在离体水平评估了c-Fos及S6K1抑制剂对于DRG上的伤害感受器兴奋性的影响,进而在翻译调控水平揭示炎症疼痛的潜在机制;最后,在活体行为学的宏观水平上对MEA研究成果进行了验证。这些研究结果启示我们也许可以通过翻译调控来缓解炎症疼痛。
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研究思路
1.S6K1及c-Fos在炎症疼痛模型中的表达
2.对S6K1或c-Fos的药理学抑制降低NGF/IL-6诱导的DRG兴奋性
3.疼痛行为学结果进一步验证了作者的假设
随后,作者对NGF/IL-6诱导的疼痛模型鼠进行T-5224及DG2腹腔注射。热痛行为学结果显示出与MEA实验结果一致的热痛阈值显著提高现象。
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研究结论
综上所有的研究结果,作者得出了一个结论:S6K1通过介导c-Fos的表达来参与调控炎症疼痛及其敏化过程。这也许是治疗炎症疼痛的一个全新方向。
编者按:值得我们借鉴的是作者利用Maestro MEA平台,充分发挥体外实验在多重复、分组、药物梯度作用等方面的技术优势。通过一系列逻辑缜密的实验设计,帮助科研人员在炎症疼痛的体外建模及药理机制层面做出了重要的探索,其结果的可靠性也得到了动物活体水平相关实验的验证。这就为将来的大规模药理研究及医学转化打下了坚实的基础。
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