姜黄素改善奥沙利铂诱导的脊髓痛觉过敏反应和黑皮质素下调
发布时间：
2026-06-25 20:19
姜黄素改善奥沙利铂诱导的脊髓痛觉过敏反应和黑皮质素下调
阿尔玛·努里尔·阿利亚 ，卢克·翁索 ，迪亚·阿尤·瓦基塔·特里曼达 ，里斯达·毛利达 ，伊·engah·布迪·苏马尔塔 ，萨米拉·萨米拉 ，阿卜杜勒洛·马钦 ，龙巧明 ，阿卜杜勒哈基姆·布亚希亚 ，马哈迪安·拉赫马迪 ，朱奈迪·霍蒂布 ，克里斯马万·阿迪安托
1 印度尼西亚艾尔朗加大学药学院药学实践系，校园C - 穆约雷乔街，泗水60115 2 印度尼西亚艾尔朗加大学医学院神经科，校园B - 47梅詹·普罗夫·博士·莫斯托波街，泗水60131 3 印度尼西亚艾尔朗加大学医院，校园C - 穆约雷乔街，泗水60115
4 马来西亚双威大学医学与生命科学学院医学科学系，5 大学街，雪兰莪州达鲁尔·埃桑47500
5 文莱达鲁萨兰国大学PAPRSB健康科学研究所，通古林克街，斯里巴加湾市BE1410文莱达鲁萨兰国
6 摩洛哥拉巴特穆罕默德五世大学理学院生物学系，联合国大道，拉巴特B.P.:8007.N.U
7 印度尼西亚艾尔朗加大学药学院生物医学药学研究组，校园C - 穆约雷乔街，泗水60115
通讯作者:克里斯马万·阿迪安托 (chrismawan-a@ff.unair.ac.id)
学术编辑:米哈伊尔·科罗金 - 2024年5月11日收到 - 2024年6月18日接受 - 2024年9月20日发表
引用:阿利亚AN，翁索L，特里曼达DAW，毛利达R，苏马尔塔INB，萨米拉S，马钦A，明LC，布亚希亚A，拉赫马迪M，霍蒂布J，阿迪安托C (2024) 姜黄素改善奥沙利铂诱导的脊髓痛觉过敏反应和黑皮质素下调。药理学研究结果10(3): 53 - 59。https://doi.org/10.18413/ rrpharmacology.10.478
##摘要
引言:奥沙利铂是一种铂类化疗药物，常导致化疗诱导的周围神经病变 (CIPN)。这种效应限制了潜在活性并降低了癌症患者的生活质量。黑皮质素和瞬时受体电位锚蛋白1 (TRPA1) 途径被认为在引发痛觉过敏反应中至关重要。基于先前的研究，姜黄素已显示出抗氧化和抗炎活性，可能有助于降低奥沙利铂治疗的痛觉过敏效应。本研究调查了姜黄素对CIPN状况的影响。此外，我们进一步详细研究以测量脊髓黑皮质素和TRPA1系统的参与情况。
材料与方法:本研究共使用30只6 - 7周龄、体重20 - 30 g的雄性Balb/C小鼠。在研究的第一周，小鼠接受4次奥沙利铂 注射。在研究的第二周，姜黄素30、60和 腹腔注射7天。使用von Frey细丝试验测量痛觉过敏反应。使用RT-qPCR测量黑皮质素4受体 (Mc4r)、阿片促黑皮质素 (Pomc) 和Trpal mRNA表达。
结果:奥沙利铂诱导的小鼠机械性异常性疼痛反应，其特征为50%缩足阈值参数降低，随后脊髓中Mc4r、Pomc和Trpal mRNA表达显著下降。所有剂量的姜黄素给药均改善了奥沙利铂诱导的小鼠50%缩足阈值参数。此外，姜黄素增加了脊髓中Mc4r和Pomc的mRNA表达，但未增加Trpal的mRNA表达。
结论:姜黄素显著降低奥沙利铂诱导的痛觉过敏反应。此外，姜黄素改善了脊髓中黑皮质素的下调，但对TRPA1没有作用。
图形摘要
关键词
痛觉过敏、癌症、化疗引起的周围神经病变、姜黄素、黑皮质素、神经病变、奥沙利铂、瞬时受体电位锚蛋白1
简介
化疗引起的周围神经病变(CIPN)是一种由化疗药物导致的周围神经病变，这些药物会损害周围神经系统(Staff等人，2017年；Kim，2020年)。使用铂类化疗药物，如奥沙利铂或顺铂，由于其神经毒性作用，常常会引发神经性疼痛(Di Cesare Mannelli等人，2014年；Lin等人，2015年)。这种神经性疼痛会在癌症患者中引起机械性异常性疼痛反应。机械性异常性疼痛的特征是由在正常情况下不应引起疼痛的轻刺激所导致的疼痛感(Jensen等人，2014年)。这种情况限制了潜在活动，并降低了癌症患者的生活质量(Korczeniewska等人，2021年)。
线粒体损伤和氧化应激已被视为铂类药物诱发神经病变病理生理学中的主要机制(扎亚茨科夫斯卡等人，2019年；李等人，2021年)。除线粒体损伤和氧化应激外，黑皮质素和瞬时受体电位锚蛋白1(TRPA1)通路被认为在引发铂类药物所致神经病变反应中至关重要(帕克等人，2015年；李等人，2017年)。黑皮质素通路由作为激动剂的α-黑素细胞刺激素( -msh)和黑皮质素受体组成(沙夫曼和吉尔平，2021年)。先前的研究已证明，源自阿片促黑皮质素原(POMC)基因和黑皮质素4受体(MC4R)的 -msh在阿尔茨海默病和中风等多种疾病中具有神经保护作用(刘等人，2021年；阿尔迪安托等人，2023年)。此外，MC4R已被确定在减轻包括神经性疼痛病例在内的神经毒性方面发挥重要作用(科尔琴涅夫斯卡等人，2021年)。除黑皮质素通路外，TRPA1与化疗药物诱发的周围神经病变状况密切相关(帕克等人，2015年；马尔科蒂等人，2023年)。TRPA1是一种调节物理刺激和细胞应激产物的阳离子通道。该通道在周围神经系统如脊髓和背根神经节中大量存在(苏扎·蒙泰罗·德·阿劳若等人，2020年)。在先前的研究中，发现TRPA1在疼痛感知中起作用(别斯赫梅利尼齐娜等人，2015年)。
姜黄素是姜黄中的一种次生代谢产物，具有生物活性，包括神经保护、抗炎和抗氧化活性(Fan等人，2013年)。据报道，姜黄素在各种动物疼痛模型中也具有抗伤害感受作用(Mittal等人，2009年；Waseem和Parvez，2016年)。虽然已经发表了一些关于姜黄素对神经性疼痛影响的证据，但缺乏证据证明姜黄素在减轻与脊髓中黑皮质素和TRPA1表达相关的外周疼痛反应方面的作用。因此，本研究调查了姜黄素对奥沙利铂诱导的小鼠异常性疼痛反应的影响。此外，我们进一步详细测量了脊髓中黑皮质素和Trpal的基因表达。
材料与方法
动物
本研究使用6 - 7周龄、体重20 - 30克的雄性Balb/C小鼠。小鼠饲养于印度尼西亚阿雷朗加大学药学院动物实验室。小鼠在由恒温 和12小时光照/黑暗周期组成的标准条件下适应7天。此外，自由提供食物和水。本研究旨在减少动物数量。动物仅使用一次，不参与另一项研究。所有处理旨在尽量减少动物痛苦。总共30只小鼠分为5组，包括对照组(注射赋形剂)、神经病变组(注射奥沙利铂)、神经病变 + 姜黄素 组、神经病变 + 姜黄素 组和神经病变 + 姜黄素 组。本研究方案已根据印度尼西亚阿雷朗加大学兽医学院伦理委员会动物处理指南批准并实施，编号:2.KE.052.03.2021。
药物给药
本研究使用奥沙利铂(美国Sigma - Aldrich公司)和姜黄素(日本东京化学工业公司)。奥沙利铂溶解于5%葡萄糖溶液中，而姜黄素溶解于5%吐温80中。两种物质均根据研究时间表在注射前立即溶解。奥沙利铂3 mg/Kg在第0、1、3和5天腹腔注射。姜黄素剂量为30、60和120 mg/kg，从第7天至第14天腹腔注射。所有动物在奥沙利铂给药后30分钟皮下注射 生理盐水以预防肾损伤。
行为测试
将小鼠置于配有金属丝网地板的 丙烯酸盒中。在测试前，小鼠在该环境中适应 。使用一系列从0.02到 的von Frey细丝。从金属丝网地板下方将点状刺激施加到后爪的足底中部区域，从 力细丝开始。每隔30秒在后爪的足底中部施加刺激。对于每个细丝力重复测量5次，并通过上下法计算得出最终的撤药阈值。使用von Frey细丝进行行为测试在第0、1、3、5、7、10、14、18和22天进行。
RT - qPCR
处死小鼠，并在第22天提取脊髓。使用RNA纯化试剂盒(德国耶拿生物科学公司)纯化总RNA。使用逆转录酶(美国普洛麦格公司)合成cDNA。根据Gotaq qPCR预混液(美国普洛麦格公司)按照标准循环条件进行扩增。这包括在 下激活聚合酶2分钟，然后在 下进行40个循环的变性，持续 ，在 下退火和延伸1分钟。本研究中使用的特异性引物包括:Mc4r(正向:5’-ACAGCGAGTCTCAGGGAAAA-3’；反向5’-TTGACCAGTCTGCTGTTTGC-3’)；Pomc(正向:5’-CGAGGCCTTTCCCCTAGAGT-3’；反向5’-CCAGGACTTGCTCCAAGCC-3’)；Trpa1(正向:5’-GTACTTCTTGTCGTGTTTTCTTGC-3’；反向5’- ACCATCGTGTATCCAAATAGACC-3’)；B-肌动蛋白(正向:5’-TTCTTGGGTATGGAATCCTGT-3’；反向5’-AGCACTGTGTTGGCATAGAG-3’)。使用 公式处理PCR结果。
统计分析
所有数据均以平均值 标准误表示。使用双向方差分析，随后进行事后邦费罗尼检验，分析用von Frey细丝获得的测试结果数据。对于基因表达结果，使用单向方差分析，随后进行事后LSD检验。当p<0.05时，差异被认为具有统计学意义。所有计算均使用GraphPad Prism 9软件(美国加利福尼亚州圣地亚哥市GraphPad公司)进行。
结果
姜黄素对奥沙利铂诱导的周围神经病变的影响
当小鼠在von Frey试验中试图产生某种疼痛反应，如拉扯、舔舐或爪子移动时，用50%撤针阈值或50%机械阈值来描述小鼠的神经性疼痛反应。结果(图1)表明，给予奥沙利铂显著降低了50%撤针阈值评分，这表明小鼠患有机械性异常性疼痛(P<0.0001)。50%撤针阈值评分的下降从 天开始(P=0.0199)，并持续恶化直到 天(P<0.0001)。
在本研究中，在神经性疼痛模型中 给予姜黄素显示在第22天50%撤针阈值值显著增加(P<0.0001)(图1)。在神经性疼痛模型中 给予姜黄素显示50%撤针阈值增加，从第18天开始(P=0.0001)，然后持续增加直到 天(P<0.0001)。最后， 给予姜黄素显示50%撤针阈值增加，从 天 开始并持续增加直到 天(P<0.0001)。这三个结果显示了剂量增加与奥沙利铂引起的神经性疼痛恢复时间之间的相关性。
图1. 通过von Frey试验测量姜黄素对奥沙利铂诱导的周围神经病变疼痛的影响。数据以50%撤针阈值(克)与时间(天)的曲线表示。数据显示为平均值 标准误，n = 6。注意:*** - P<0.01；*** - P<0.005；***** - P<0.001。Oxa - 奥沙利铂。
姜黄素对脊髓中黑皮质素系统的影响
脊髓中黑皮质素基因表达谱见图2。奥沙利铂给药显著降低了脊髓中Mc4r mRNA的表达(P = 0.0187)。此外，姜黄素给药后脊髓中Mc4r mRNA表达显著增加(P = 0.0401)(图2A)。与Mc4r结果一致，奥沙利铂给药导致脊髓中Pomc mRNA表达显著降低(P = 0.0071)。姜黄素给药改善了脊髓中Pomc mRNA的下调(P = 0.0466)(图2B)。
图2. 槲皮素对脊髓中 和Pomc(B)mRNA表达的影响。数据表示为平均值 标准误，n = 4 - 5。注意:*-P<0.05；**-P<0.01。奥沙 - 奥沙利铂。
姜黄素对脊髓中Trpa1 mRNA表达的影响
脊髓中Trpa1 mRNA表达见图3。奥沙利铂给药导致脊髓中Trpal mRNA表达降低(P = 0.0416)。姜黄素给药未改变奥沙利铂诱导的周围神经病变小鼠脊髓中Trpa1 mRNA的表达(P = 0.8591)。
图3. 槲皮素对脊髓中Trpal mRNA表达的影响。数据表示为平均值 标准误，n = 6。注意: 。奥沙 - 奥沙利铂。
讨论
本研究证明了姜黄素对奥沙利铂诱导的机械性异常性疼痛反应的神经保护作用。由于奥沙利铂给药，在小鼠中检测到异常性疼痛反应。即使在研究的第一周停止奥沙利铂给药，异常性疼痛反应在最后一天仍恶化。这种情况表明奥沙利铂的副作用是一个严重问题。此外，该结果与先前的研究一致，先前研究表明奥沙利铂给药通过提供冷异常性疼痛、机械性异常性疼痛、痛觉过敏和感觉减退效应在啮齿动物中诱导神经性疼痛(Hopkins等人，2016年；Ardianto等人，2022年)。所有剂量的姜黄素都改善了奥沙利铂在提供异常性疼痛反应方面的恶化作用。有趣的是，本研究发现了在奥沙利铂引起的神经性疼痛状况下剂量增加与恢复速度之间的相关性。该结果与先前的研究一致，先前研究表明30和 剂量的姜黄素能够减少使用冷板试验和针刺检测到的冷异常性疼痛和机械性痛觉过敏(Babu等人，2015年)。
黑皮质素由于在中枢和外周神经系统中大量存在，被认为是一条与伤害感受和疼痛反应相关的途径。已知黑皮质素通过MC4R调节在疼痛调节中与5-羟色胺能、谷氨酸能和多巴胺能相互作用。Starowicz等人(2004年)的一项研究表明坐骨神经损伤导致背根神经节中Mc4r mRNA表达降低。除了该结果外，我们的研究还表明奥沙利铂诱导能够降低脊髓中 的表达。此外，还观察到脊髓中Pomc mRNA表达降低。先前Mc4r mRNA表达降低与异常性疼痛反应的代偿状态相关。这种Mc4r下调限制了MC4R激动剂的促异常性疼痛作用(Starowicz等人，2004年)。
奥沙利铂诱导的脊髓中 和阿黑皮素原(Pomc)mRNA表达降低通过姜黄素治疗成功消除。该结果表明姜黄素对抗痛觉过敏作用的影响与脊髓中黑皮质素基因表达之间存在正相关。这种相关性无疑强化了对黑皮质素系统参与奥沙利铂诱导的神经性疼痛的怀疑。此外，由于已知神经性疼痛是由促黑素细胞激素4受体(MC4R)激活引发的，姜黄素降低Mc4r和Pomc mRNA表达的能力表明它具有神经保护作用(Li等人，2017年)。姜黄素先前已被证明可降低脊髓和坐骨神经组织中的促炎细胞因子(Kandhare等人，2012年；Yardim等人，2021年)。这种活性可能与姜黄素对MC4R的作用相关，因为促炎细胞因子的上调通过p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和c-Jun氨基末端激酶信号通路的调节受到MC4R的影响(Chu等人，2012年；Zhao等人，2019年)。除了MC4R之外，本研究中阿黑皮素原(Pomc)mRNA表达的结果表明，突触前调节也参与了抗痛觉过敏反应的表现。这得到了在脊髓中发现的促黑素细胞激素(POMC)神经元分布的证据的支持(Padilla等人，2012年)。
本研究表明，给予奥沙利铂导致脊髓中瞬时受体电位锚蛋白1(Trpal)mRNA表达降低。脊髓中Trpal mRNA表达的降低可能表明机体对奥沙利铂注射引起的周围神经病变状况的代偿机制。先前的研究支持了这一点，这些研究表明由于周围神经损伤，外周神经系统中瞬时受体电位锚蛋白1(Trpa1)下调(Katsura等人，2006年；Caspani等人，2009年；Staaf等人，2009年)。给予姜黄素并未改变奥沙利铂注射诱导的周围神经病变小鼠脊髓中Trpal mRNA的表达。这些结果可能表明姜黄素作用机制的选择性，即它不会通过调节Trpa1 mRNA表达提供治疗效果。
结论
本研究表明，奥沙利铂 在小鼠中诱导了机械性痛觉过敏反应。与行为反应的变化一致，本研究发现由于奥沙利铂治疗，脊髓中黑皮质素和Trpal mRNA表达下调。在30、60和120mg/kg剂量下补充姜黄素可显著降低奥沙利铂诱导的机械性痛觉过敏反应。此外，姜黄素改善了脊髓中黑皮质素的表达，但未改善Trpal mRNA的下调。
利益冲突
未报告与本文相关的潜在利益冲突。
数据可用性
支持本研究结果的所有数据均在正文提供。支持本研究结果的数据集可应合理要求从相应作者处获得。
致谢
本研究得到了印度尼西亚教育、文化、研究和技术部提供的研究资助PTM 2023计划[资助编号114/E5/PG.02.00.PL/2023；1244/UN3.LPPM/PT.01.03/2023]的支持。我们还感谢Aniek Setya Budiatin教授和Toetik Aryani女士在研究期间进行的宝贵讨论。
参考文献
- Ardianto C, Judoko AL, Aprilia M, Ratri DMN, Ariyani T, Rahmadi M, Khotib J (2022) Effect of andrographolide and resveratrol on OX1R and prepro-orexin mRNA expression in CIPN-induced hypothalamus of mice with oxaliplatin. Research Journal of Pharmacy and Technology 15(10): 4765-4771. https://doi.org/ 10.52711/0974-360X.2022.00800
- Ardianto C, Lestari D, Primadani LH, Puspitasari DR, Sumartha INB, Nisak K, Budiatin AS, Shinta DW, Andarsari MR, Ifadotunnikmah F, Abdullah ADI, Rahmadi M, Khotib J (2023) Quercetin exerts a protective effect on ischemic stroke-induced memory deficits in mice. Journal of Pharmacology and Pharmacotherapeutics 14(2): 133-141. https://doi.org/10.1177/0976500X231189343
- Babu A, Prasanth KG, Balaji B (2015) Effect of curcumin in mice model of vincristine-induced neuropathy. Pharmaceutical Biology 53(6): 838-848. https://doi.org/10.3109/13880209.2014.943247 [PubMed]
- Beskhmelnitsyna E, Korokin M, Avtina T, Martynova O, Varavin I, Tishin A (2015) Ion channel TRPA1 is a promising therapeutic target for treatment of pain. Research Results in Pharmacology 1(1): 20- 22. https://doi.org/10.18413/2500-235X-2015-1-4-21-24
- Caspani O, Zurborg S, Labuz D, Heppenstall PA (2009) The contribution of TRPM8 and TRPA1 channels to cold allodynia and neuropathic pain. PloS One 4(10): e7383. https://doi.org/10.1371/ journal.pone.0007383 [PubMed] [PMC]
奥沙利铂,姜黄素,脊髓Pomc,Mc4r,Trpa1
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