选择性 RNA 干扰沉默施万细胞 Piezo1 缓解外周神经损伤后机械性超敏反应：开启神经疼痛治疗新方向

为探究施万细胞（SC）Piezo1 在周围伤害感受中的作用，美国威斯康星医学院的研究人员开展相关研究。结果表明 AAVolig001 对 SC 有特异性趋向性，SC Piezo1 参与神经损伤后机械性超敏反应调节，为神经疼痛治疗提供新靶点和思路。

　　

一、研究背景

在人体这个复杂的 “小宇宙” 里，神经系统就像一套精密的信号传输网络，负责传递各种感觉信息。其中，外周神经系统中的施万细胞（Schwann cells，SCs），虽看似不起眼，却对神经系统的正常运作起着至关重要的作用。SCs 就如同电线外的绝缘层，不仅能保护神经纤维，还参与神经信号的传导调节。而当外周神经受伤时，患者常常会遭受疼痛的折磨，其中机械性超敏反应（对轻微触摸等机械刺激产生过度疼痛反应）是常见症状之一。

长期以来，科学家们对神经病理性疼痛的研究大多聚焦于神经元机制，但越来越多的证据显示，SCs 在神经病理性疼痛的发展和维持中也扮演着重要角色。Piezo 通道家族，包括 Piezo1 和 Piezo2，是一类对机械力敏感的离子通道，广泛分布于哺乳动物体内。已有研究发现，SCs 中富含 Piezo1 表达，这暗示着它可能在 SCs 的机械感觉功能中发挥作用，进而影响神经病理性疼痛。然而，目前对于 SCs - Piezo1 在周围神经中的具体作用机制仍知之甚少，缺乏有效的研究手段和针对性治疗方法。为了填补这些知识空白，美国威斯康星医学院（Medical College of Wisconsin）的研究人员展开了深入探索。

二、研究概述

此次研究成果发表于《Molecular Therapy: Methods & Clinical Development》期刊。研究人员旨在探究 AAV 介导的 RNA 干扰（RNAi）方法能否用于研究 SCs - Piezo1 在周围神经中的作用。他们通过一系列实验，验证了 AAVolig001 载体对 SCs 的特异性趋向性，并发现沉默 SCs - Piezo1 可缓解外周神经损伤后的机械性超敏反应，为理解神经病理性疼痛机制和开发新疗法提供了重要依据。

三、研究方法

1. 病毒载体构建与注射：构建多种携带不同基因的腺相关病毒（AAV）载体，如 AAVolig001 - GFP、AAVolig001 - PZ1shRNA 等，并将其注射到大鼠坐骨神经或胫神经中。
2. 细胞实验：培养原代 SCs、NG108 细胞和稳定表达 Cas9 的 N2A 细胞（N2ACas9），用于验证 Piezo1 抗体特异性、RNAi 干扰效果及检测细胞内钙离子变化。
3. 动物模型与行为学测试：建立大鼠坐骨神经损伤（CPNI）模型模拟神经病理性疼痛，通过行为学测试评估大鼠对机械、热和冷刺激的敏感性变化。
4. 免疫组化（IHC）与免疫印迹（Immunoblots）：利用 IHC 检测组织中蛋白表达和细胞定位，免疫印迹分析蛋白水平变化。
5. 钙成像：使用 Fura2 - 基于的显微荧光测定法和成像分析，检测细胞内钙离子（Cai2+?）浓度变化。

四、研究结果

1. AAVolig001 对 SCs 具有特异性趋向性：将 AAVolig001 - GFP 注射到大鼠坐骨神经后，IHC 结果显示，GFP 在 SCs 中高效且特异性表达，而在背根神经节（DRG）的感觉神经元、脊髓和后爪皮肤等部位未检测到明显表达。与 AAV6 - CBA - GFP 对比，AAVolig001 无需特定启动子就能展现对 SCs 的独特趋向性。
2. 验证 Piezo1 抗体特异性及 RNAi 干扰效果：通过 CRISPR - Cas9 基因编辑技术在 N2ACas9 细胞中敲除 Piezo1，免疫印迹和免疫细胞化学（ICC）验证了所用小鼠 Piezo1 单克隆抗体的特异性。在 NG108 细胞中，PZ1shRNA1 转染可使 Piezo1 蛋白水平降低超 85%，且 Yoda1 诱导的细胞内钙离子增加显著减少，表明 RNAi 干扰有效。
3. 沉默 SCs - Piezo1 缓解机械性超敏反应：在 CPNI 大鼠模型中，注射 AAVolig001 - PZ1shRNA 的大鼠与注射对照载体的大鼠相比，机械性超敏反应（如对 von Frey 细丝和针刺刺激的敏感性）明显减轻，但热超敏反应无显著变化。这表明沉默 SCs - Piezo1 能有效缓解神经损伤后的机械性疼痛。
4. 验证 SCs - Piezo1 敲低效果：IHC 和免疫印迹结果显示，注射 AAVolig001 - PZ1shRNA 的大鼠坐骨神经中，SCs 的 Piezo1 免疫染色信号明显减弱，原代培养的 SCs 中 Piezo1 蛋白水平显著降低，且对 Yoda1 刺激的钙离子反应也显著下降，证实了 SCs - Piezo1 的敲低效果。
5. 胫神经注射增强镇痛效果：将 AAVolig001 - PZ1shRNA 注射到胫神经后，IHC 显示其在终末 SCs 中有效转导，且 CPNI 诱导的机械性异常性疼痛和痛觉过敏的缓解程度比坐骨神经注射时更高，进一步证明了靶向皮肤感觉 SCs 的重要性。

五、研究结论与讨论

本研究表明，AAVolig001 经神经内递送对大鼠 SCs 具有原发性趋向性，AAVolig001 - PZ1shRNA 介导的 RNAi 沉默 SCs - Piezo1 可适度缓解外周神经损伤后的机械性超敏反应，这支持了 SCs - Piezo1 参与外周神经机械感觉调节的观点，Piezo1 可能是 SCs 中的机械转导器之一，将损伤诱导的机械力转化为伤害性感受超敏反应。

尽管沉默 SCs - Piezo1 只能部分逆转机械性超敏反应，但研究人员分析认为，这可能与 Piezo1 在未被 AAVolig001 - CBA - PZ1shRNA 转导的传入轴突中表达、皮肤感觉 SCs 中 Piezo1 的重要性以及 Piezo1 和 Piezo2 在 SCs 中的功能冗余有关。未来研究可进一步探究 AAVolig001 介导的 SCs - Piezo2 选择性沉默以及同时敲低 SCs - Piezo1/2 对周围神经机械感觉和疼痛发病机制的影响。该研究为深入理解神经病理性疼痛机制提供了新视角，也为开发基于 SCs - Piezo1 的新型疼痛治疗策略奠定了基础。