Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình biểu hiện mới của tính miễn dịch neuropeptide Y trong hệ thần kinh ngoại vi ở mô hình đau thần kinh trên chuột
Tóm tắt
Neuropeptide Y (NPY) đã được liên quan đến việc điều chế cơn đau. Trong điều kiện bình thường, NPY được tìm thấy trong các tế bào nội thần kinh ở rễ lưng của tủy sống và trong các tế bào thần kinh giao cảm sau hạch nhưng vắng mặt ở thân tế bào của các tế bào thần kinh cảm giác. Sau khi bị tổn thương dây thần kinh ngoại vi, NPY được điều chỉnh đáng kể tại các hạch cảm giác. Cách mà sự biểu hiện NPY bị thay đổi trong hệ thần kinh ngoại vi, xa địa điểm có tổn thương dây thần kinh, vẫn chưa rõ ràng. Để giải quyết câu hỏi này, sự biểu hiện NPY đã được điều tra bằng phương pháp hóa mô miễn dịch tại cấp độ của hạch sinh ba, dây thần kinh tâm thần và ở da của môi dưới liên quan đến các dấu hiệu của sợi cảm giác và giao cảm trong mô hình đau thần kinh sinh ba trên chuột. Sau 2 và 6 tuần sau khi chấn thương thắt nghẹt mãn tính (CCI) dây thần kinh tâm thần, sự biểu hiện de novo của NPY đã được thấy tại các hạch sinh ba, trong các trục thần kinh của dây thần kinh tâm thần và trong các sợi ở lớp thượng bì trên da. Ở các động vật bị tổn thương, hoạt tính miễn dịch NPY chủ yếu được biểu hiện bởi các tế bào thần kinh cảm giác dây thần kinh tâm thần có đường kính lớn được đánh dấu hồi quy bằng Fluorogold. Nhiều trục thần kinh đã vận chuyển NPY de novo đến ngoại vi khi các sợi miễn dịch NPY (IR) được thấy ở dây thần kinh tâm thần cả ở phía gần và xa nơi CCI. Một số trục NPY-IR này đồng biểu hiện Neurofilament 200 (NF200), một dấu hiệu cho các sợi cảm giác bao myelin, và đôi khi sự đồng vị trí đã được thấy tại các tận cùng của chúng trong da. Các sợi C peptidergic và không peptidergic biểu hiện peptide liên quan đến gen calcitonin (CGRP) hoặc gắn isolectin B4 (IB4), lần lượt, không bao giờ biểu hiện NPY. CCI gây ra sự nảy chồi de novo đáng kể của các sợi giao cảm vào lớp thượng bì trên da, và hầu hết, nhưng không phải tất cả các sợi này, đều biểu hiện NPY. Đây là nghiên cứu đầu tiên cung cấp một mô tả toàn diện về các thay đổi trong biểu hiện NPY ở ngoại vi sau khi bị tổn thương dây thần kinh. Sự biểu hiện mới của NPY ở da chủ yếu đến từ các sợi giao cảm đã nảy chồi. Thông tin này rất quan trọng để hiểu nơi mà NPY nội sinh được biểu hiện và cách mà nó có thể hoạt động để điều chế cơn đau ở ngoại vi.
Từ khóa
#neuropeptide Y #đau thần kinh #hệ thần kinh ngoại vi #hóa mô miễn dịch #tổn thương dây thần kinhTài liệu tham khảo
Peleshok JC, Ribeiro-da-Silva A. Delayed reinnervation by nonpeptidergic nociceptive afferents of the glabrous skin of the rat hindpaw in a neuropathic pain model. J Comp Neurol. 2011;519:49–63.
Yen LD, Bennett GJ, Ribeiro-da-Silva A. Sympathetic sprouting and changes in nociceptive sensory innervation in the glabrous skin of the rat hind paw following partial peripheral nerve injury. J Comp Neurol. 2006;495:679–90.
Grelik C, Bennett GJ, Ribeiro-da-Silva A. Autonomic fibre sprouting and changes in nociceptive sensory innervation in the rat lower lip skin following chronic constriction injury. Eur J Neurosci. 2005;21:2475–87.
Duraku LS, Hossaini M, Hoendervangers S, Falke LL, Kambiz S, Mudera VC, et al. Spatiotemporal dynamics of re-innervation and hyperinnervation patterns by uninjured CGRP fibers in the rat foot sole epidermis after nerve injury. Mol Pain. 2012;8:61.
Duraku LS, Hossaini M, Schuttenhelm BN, Holstege JC, Baas M, Ruigrok TJ, et al. Re-innervation patterns by peptidergic Substance-P, non-peptidergic P2X3, and myelinated NF-200 nerve fibers in epidermis and dermis of rats with neuropathic pain. Exp Neurol. 2013;241:13–24.
Ruocco I, Cuello AC, Ribeiro-Da-Silva A. Peripheral nerve injury leads to the establishment of a novel pattern of sympathetic fibre innervation in the rat skin. J Comp Neurol. 2000;422:287–96.
Taylor AM, Ribeiro-da-Silva A. GDNF levels in the lower lip skin in a rat model of trigeminal neuropathic pain: implications for nonpeptidergic fiber reinnervation and parasympathetic sprouting. Pain. 2011;152:1502–10.
Wiesenfeld-Hallin Z, Xu XJ. Neuropeptides in neuropathic and inflammatory pain with special emphasis on cholecystokinin and galanin. Eur J Pharmacol. 2001;429:49–59.
Fried K, Bongenhielm U, Boissonade FM, Robinson PP. Nerve injury-induced pain in the trigeminal system. Neuroscientist. 2001;7:155–65.
Brumovsky P, Shi TS, Landry M, Villar MJ, Hokfelt T. Neuropeptide tyrosine and pain. Trends Pharmacol Sci. 2007;28:93–102.
Intondi AB, Dahlgren MN, Eilers MA, Taylor BK. Intrathecal neuropeptide Y reduces behavioral and molecular markers of inflammatory or neuropathic pain. Pain. 2008;137:352–65.
Solway B, Bose SC, Corder G, Donahue RR, Taylor BK. Tonic inhibition of chronic pain by neuropeptide Y. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108:7224–9.
Tracey DJ, Romm MA, Yao NN. Peripheral hyperalgesia in experimental neuropathy: exacerbation by neuropeptide Y. Brain Res. 1995;669:245–54.
Tatemoto K. Neuropeptide Y: history and overview. In: Michel MC, editor. Neuropeptide Y and related peptides. Berlin: Springer; 2004. p. 1–21. Michel MC (Series Editor).
Lundberg JM, Franco-Cereceda A, Lacroix JS, Pernow J. Neuropeptide Y and sympathetic neurotransmission. Ann N Y Acad Sci. 1990;611:166–74.
Lundberg JM, Hokfelt T. Multiple co-existence of peptides and classical transmitters in peripheral autonomic and sensory neurons–functional and pharmacological implications. Prog Brain Res. 1986;68:241–62.
Rowan S, Todd AJ, Spike RC. Evidence that neuropeptide Y is present in GABAergic neurons in the superficial dorsal horn of the rat spinal cord. Neuroscience. 1993;53:537–45.
Gibson SJ, Polak JM, Allen JM, Adrian TE, Kelly JS, Bloom SR. The distribution and origin of a novel brain peptide, neuropeptide Y, in the spinal cord of several mammals. J Comp Neurol. 1984;227:78–91.
Wakisaka S, Kajander KC, Bennett GJ. Increased neuropeptide Y (NPY)-like immunoreactivity in rat sensory neurons following peripheral axotomy. Neurosci Lett. 1991;124:200–3.
Zhang X, Meister B, Elde R, Verge VM, Hokfelt T. Large calibre primary afferent neurons projecting to the gracile nucleus express neuropeptide Y after sciatic nerve lesions: an immunohistochemical and in situ hybridization study in rats. Eur J Neurosci. 1993;5:1510–9.
Intondi AB, Zadina JE, Zhang X, Taylor BK. Topography and time course of changes in spinal neuropeptide Y immunoreactivity after spared nerve injury. Neuroscience. 2010;165:914–22.
Ma W, Bisby MA. Partial and complete sciatic nerve injuries induce similar increases of neuropeptide Y and vasoactive intestinal peptide immunoreactivities in primary sensory neurons and their central projections. Neuroscience. 1998;86:1217–34.
Wakisaka S, Kajander KC, Bennett GJ. Effects of peripheral nerve injuries and tissue inflammation on the levels of neuropeptide Y-like immunoreactivity in rat primary afferent neurons. Brain Res. 1992;598:349–52.
Kashiba H, Noguchi K, Ueda Y, Senba E. Neuropeptide Y and galanin are coexpressed in rat large type A sensory neurons after peripheral transection. Peptides. 1994;15:411–6.
Tsai YJ, Lin CT, Lue JH. Characterization of the induced neuropeptide Y-like immunoreactivity in primary sensory neurons following complete median nerve transection. J Neurotrauma. 2007;24:1878–88.
Wakisaka S, Takikita S, Sasaki Y, Kato J, Tabata MJ, Kurisu K. Cell size-specific appearance of neuropeptide Y in the trigeminal ganglion following peripheral axotomy of different branches of the mandibular nerve of the rat. Brain Res. 1993;620:347–50.
Ruscheweyh R, Forsthuber L, Schoffnegger D, Sandkuhler J. Modification of classical neurochemical markers in identified primary afferent neurons with Abeta-, Adelta-, and C-fibers after chronic constriction injury in mice. J Comp Neurol. 2007;502:325–36.
Fried K, Frisen J. End structure and neuropeptide immunoreactivity of axons in sciatic neuromas following nerve section in neonatal rats. Exp Neurol. 1990;109:286–93.
Frisen J, Risling M, Theodorsson E, Fried K. NPY-like immunoreactivity in sensory nerve fibers in rat sciatic neuroma. Brain Res. 1992;577:142–6.
Zochodne DW, Cheng C, Miampamba M, Hargreaves K, Sharkey KA. Peptide accumulations in proximal endbulbs of transected axons. Brain Res. 2001;902:40–50.
Almarestani L, Longo G, Ribeiro-da-Silva A. Autonomic fiber sprouting in the skin in chronic inflammation. Mol Pain. 2008;4:56.
Longo G, Osikowicz M, Ribeiro-da-Silva A. Sympathetic fiber sprouting in inflamed joints and adjacent skin contributes to pain-related behavior in arthritis. J Neurosci. 2013;33:10066–74.
Ossipov MH, Zhang ET, Carvajal C, Gardell L, Quirion R, Dumont Y, et al. Selective mediation of nerve injury-induced tactile hypersensitivity by neuropeptide Y. J Neurosci. 2002;22:9858–67.
Sasaki Y, Wakisaka S, Kurisu K. Effects of peripheral axotomy of the inferior alveolar nerve on the levels of neuropeptide Y in rat trigeminal primary afferent neurons. Brain Res. 1994;664:108–14.
Wakisaka S, Sasaki Y, Kurisu K. Temporal analysis of neuropeptide Y expression in the rat trigeminal ganglion following peripheral axotomy of the inferior alveolar nerve. Neurosci Lett. 1995;188:49–52.
Benoliel R, Eliav E, Iadarola MJ. Neuropeptide Y in trigeminal ganglion following chronic constriction injury of the rat infraorbital nerve: is there correlation to somatosensory parameters? Pain. 2001;91:111–21.
Ji RR, Zhang X, Wiesenfeld-Hallin Z, Hokfelt T. Expression of neuropeptide Y and neuropeptide Y (Y1) receptor mRNA in rat spinal cord and dorsal root ganglia following peripheral tissue inflammation. J Neurosci. 1994;14:6423–34.
Brumovsky PR, Bergman E, Liu HX, Hokfelt T, Villar MJ. Effect of a graded single constriction of the rat sciatic nerve on pain behavior and expression of immunoreactive NPY and NPY Y1 receptor in DRG neurons and spinal cord. Brain Res. 2004;1006:87–99.
Ohara S, Roth KA, Beaudet LN, Schmidt RE. Transganglionic neuropeptide Y response to sciatic nerve injury in young and aged rats. J Neuropathol Exp Neurol. 1994;53:646–62.
Schmued LC, Fallon JH. Fluoro-gold: a new fluorescent retrograde axonal tracer with numerous unique properties. Brain Res. 1986;377:147–54.
Ma W, Bisby MA. Partial sciatic nerve ligation induced more dramatic increase of neuropeptide Y immunoreactive axonal fibers in the gracile nucleus of middle-aged rats than in young adult rats. J Neurosci Res. 2000;60:520–30.
Fried G, Lundberg JM, Theodorsson-Norheim E. Subcellular storage and axonal transport of neuropeptide Y (NPY) in relation to catecholamines in the cat. Acta Physiol Scand. 1985;125:145–54.
Nahin RL, Ren K, De Leon M, Ruda M. Primary sensory neurons exhibit altered gene expression in a rat model of neuropathic pain. Pain. 1994;58:95–108.
Kajander KC, Bennett GJ. Onset of a painful peripheral neuropathy in rat: a partial and differential deafferentation and spontaneous discharge in A beta and A delta primary afferent neurons. J Neurophysiol. 1992;68:734–44.
Sapunar D, Modric-Jednacak K, Grkovic I, Michalkiewicz M, Hogan QH. Effect of peripheral axotomy on pain-related behavior and dorsal root ganglion neurons excitability in NPY transgenic rats. Brain Res. 2005;1063:48–58.
Lundberg JM, Terenius L, Hokfelt T, Martling CR, Tatemoto K, Mutt V, et al. Neuropeptide Y (NPY)-like immunoreactivity in peripheral noradrenergic neurons and effects of NPY on sympathetic function. Acta Physiol Scand. 1982;116:477–80.
Morris JL. Cotransmission from sympathetic vasoconstrictor neurons to small cutaneous arteries in vivo. Am J Physiol. 1999;277:H58–64.
Lundberg JM, Rudehill A, Sollevi A, Theodorsson-Norheim E, Hamberger B. Frequency- and reserpine-dependent chemical coding of sympathetic transmission: differential release of noradrenaline and neuropeptide Y from pig spleen. Neurosci Lett. 1986;63:96–100.
Smith PA, Moran TD, Abdulla F, Tumber KK, Taylor BK. Spinal mechanisms of NPY analgesia. Peptides. 2007;28:464–74.
Brumovsky P, Stanic D, Shuster S, Herzog H, Villar M, Hokfelt T. Neuropeptide Y2 receptor protein is present in peptidergic and nonpeptidergic primary sensory neurons of the mouse. J Comp Neurol. 2005;489:328–48.
Brumovsky PR, Shi TJ, Matsuda H, Kopp J, Villar MJ, Hokfelt T. NPY Y1 receptors are present in axonal processes of DRG neurons. Exp Neurol. 2002;174:1–10.
Hokfelt T, Brumovsky P, Shi T, Pedrazzini T, Villar M. NPY and pain as seen from the histochemical side. Peptides. 2007;28:365–72.
Marchand JE, Cepeda MS, Carr DB, Wurm WH, Kream RM. Alterations in neuropeptide Y, tyrosine hydroxylase, and Y-receptor subtype distribution following spinal nerve injury to rats. Pain. 1999;79:187–200.
Abdulla FA, Smith PA. Nerve injury increases an excitatory action of neuropeptide Y and Y2-agonists on dorsal root ganglion neurons. Neuroscience. 1999;89:43–60.
Zhang X, Shi T, Holmberg K, Landry M, Huang W, Xiao H, et al. Expression and regulation of the neuropeptide Y Y2 receptor in sensory and autonomic ganglia. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997;94:729–34.
Lin Q, Zou X, Ren Y, Wang J, Fang L, Willis WD. Involvement of peripheral neuropeptide Y receptors in sympathetic modulation of acute cutaneous flare induced by intradermal capsaicin. Neuroscience. 2004;123:337–47.
Lin Q, Zou X, Fang L, Willis WD. Sympathetic modulation of acute cutaneous flare induced by intradermal injection of capsaicin in anesthetized rats. J Neurophysiol. 2003;89:853–61.
Gibbs JL, Flores CM, Hargreaves KM. Attenuation of capsaicin-evoked mechanical allodynia by peripheral neuropeptide Y Y1 receptors. Pain. 2006;124:167–74.
Bennett GJ, Xie YK. A peripheral mononeuropathy in rat that produces disorders of pain sensation like those seen in man. Pain. 1988;33:87–107.
Dixon W. The up-and-down method for small samples. J Am Stat Assoc. 1965;60:967–78.
Chaplan SR, Bach FW, Pogrel JW, Chung JM, Yaksh TL. Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw. J Neurosci Methods. 1994;53:55–63.