Nogo-A 新功能域通過與NgR1 結(jié)合促進(jìn)炎癥痛和抑制神經(jīng)突生長

Nogo-A蛋白作為細(xì)胞骨架的關(guān)鍵調(diào)控蛋白，可以通過影響細(xì)胞骨架的動態(tài)平衡而參與調(diào)控多種細(xì)胞功能。Nogo-A 蛋白在成年動物背根神經(jīng)節(jié) (dorsal root ganglion, DRG) 的神經(jīng)元中具有很高的表達(dá)水平，提示DRG組織中的Nogo-A 蛋白很可能參與痛覺信息的傳導(dǎo)和調(diào)控過程。本研究采用足底注射完全弗氏佐劑(complete Freund’s adjuvant, CFA) 的炎癥痛大鼠模型，對DRG 組織中的Nogo-A 蛋白及其新的功能區(qū)Nogo-A aa 846-861 參與炎癥痛的發(fā)生過程及其具體分子機(jī)制進(jìn)行探討。結(jié)果：（1）通過生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)了Nogo-A蛋白兩個新的潛在功能域Nogo-A aa 846-861 和Nogo-A aa 415-430。行為學(xué)結(jié)果證明，只有功能域Nogo-A aa 846-861 參與炎癥痛。因此，Nogo-A aa 846-861 作為Nogo-A 蛋白的新功能域促進(jìn)了CFA 誘發(fā)的炎癥熱痛敏。（2）Western Blot、活細(xì)胞鈣成像和行為學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，蛛網(wǎng)膜下腔注射Nogo-A aa 846-861 的拮抗肽（846-861 PE）阻斷Nogo-A aa 846-861/NgR1 信號通路，明顯減弱炎癥痛大鼠DRG 組織中TRPV1 蛋白的表達(dá)和功能，并且可明顯緩解CFA 誘發(fā)的炎癥熱痛敏。（3）GST pull-down 和FRET 實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)Nogo-A aa 846-861 可以和NgR1 直接結(jié)合，并且新功能域Nogo-A aa 846-861 通過其下游的LIMK/cofilin/actin 信號通路促進(jìn)了微絲的聚合作用，進(jìn)而促進(jìn)炎癥熱痛覺敏化過程。（4）通過DRG 組織和皮層神經(jīng)元原代培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，Nogo-A aa 846-861 活性肽可以顯著抑制DRG 組織和皮層神經(jīng)元軸突的生長，并且該抑制作用可以被Nogo-A aa 846-861 特異性抗體阻斷。綜上所述，DRG 組織中的Nogo-A 蛋白及其新的功能域Nogo-A aa 846-861 參與CFA 誘發(fā)的炎癥熱痛覺敏化的調(diào)控，可通過與其受體NgR1 結(jié)合激活下游的LIMK/cofilin/actin 信號通路，并上調(diào)TRPV1 蛋白的表達(dá)和功能來實(shí)現(xiàn)；其拮抗肽846-861 PE 和Nogo-A aa 846-861 特異性抗體，可通過阻斷Nogo-A aa 846-861/NgR1 信號通路發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用，為鎮(zhèn)痛藥物的開發(fā)提供了新的靶點(diǎn)；Nogo-A aa 846-861 作為Nogo-A 蛋白的新功能域，還具有抑制神經(jīng)元軸突生長的作用；而Nogo-A aa 846-861 特異性抗體可以阻斷這一抑制作用，為神經(jīng)損傷后的修復(fù)和再生提供了新的研究思路。