肥大细胞特异性受体介导神经源性炎症和疼痛

肥大细胞是连接神经系统和免疫系统的桥梁。以往研究表明，肥大细胞靠近周围神经末梢，很早就可以感受神经纤维的活动。肥大细胞激活后，可以释放炎症因子并募集免疫细胞。局部损伤后，是什么机制引起肥大细胞激活，以及后续的神经炎症和疼痛反应，一直不甚明了。Mrgprb2受体，属于Mas相关G蛋白偶联受体(Mrgprs)家族成员，特异表达于肥大细胞。肥大细胞特异性受体Mrgprb2是否介导神经源性炎症和疼痛？霍普金斯大学医学院董欣中教授课题组对此进行深入探讨。该研究分为5部分：①为了观察肥大细胞Mrgprb2受体的作用，研究者在野生型(WT)和Mrgprb2-/-小鼠创建切口痛和CFA炎症痛模型，并观察炎症和疼痛反应。与WT相比，Mrgprb2–/–小鼠的炎症和疼痛反应均降低。为了进一步验证这个结果，研究者将Mrgprb2Cre与Cre依赖的ROSA26DTR小鼠交配，建立Mrgprb2Cre(+)DTR小鼠。与Mrgprb2Cre(-)DTR小鼠相比，将白喉毒素（DTX）注射到Mrgprb2Cre(+)DTR小鼠，可以特异性的杀死表达Mrgprb2的肥大细胞，并降低伤口痛的机械痛敏和热痛敏。②为了观察切口痛模型中肥大细胞Mrgprb2受体对免疫细胞的募集作用，研究者采用流式细胞分选的方法，检测CD45+白细胞、中性粒细胞和单核细胞数量。与WT相比，Mrgprb2–/–小鼠上述3种免疫细胞的数量明显降低。③损伤后，是什么机制激活肥大细胞Mrgprb2受体，进而募集免疫细胞，并引起神经炎症和疼痛反应？P物质(SP)是Mrgprb2的内源性激动剂，因此，研究者将目标指向SP。SP注射到小鼠后足24小时，WT小鼠CD45+细胞、中性粒细胞和单核细胞明显增加。与WT相比，Mrgprb2–/–小鼠上述3种免疫细胞的数量明显降低。为了进一步支持这个结果，研究者进行足底注射SP抗体的中和实验。切口痛之前给予SP抗体，可以阻断WT小鼠的免疫细胞募集。④肥大细胞通过什么机制募集免疫细胞？人肥大细胞系LAD2内源性表达MRGPRX2（人类Mrgprb2同源基因）。SP可以刺激LAD2释放三种炎症细胞因子（TNFα、GM-CSF和IL-8）和三种趋化因子（CCL2、CCL3和CCL4）。预先给予MRGPRX2-siRNA，可以阻断SP的这一作用。研究者进一步在动物水平上进行验证。SP注射到后足或者小鼠足底建立切口痛模型，WT小鼠趋化因子CCL2和CCL3明显增加，但Mrgprb2–/–可以翻转这一作用。⑤以往研究证明，速激肽受体神经激肽-1 (NK-1R)是SP典型受体。除了Mrgprb2受体，SP是否也通过激活NK-1R，发挥释放细胞因子和趋化因子以及募集免疫细胞的作用？研究者采用NK-1R-/-小鼠以及药理学阻断实验等，排除了这种可能性。综上所述，肥大细胞的Mrgprb2受体是连接神经系统和免疫系统的桥梁。局部损伤释放SP，通过MrgprX2/b2受体激活肥大细胞，引起细胞因子和趋化因子的释放以及免疫细胞的募集，进而介导神经炎症和疼痛。SP通过Mrgprb2而不是NK-1受体促进免疫细胞的募集，这一发现为治疗炎症和疼痛提供了新靶点。