这项研究有助于理解与病毒感染有关的疼痛

【字体: 时间:2024年10月17日 来源:AAAS

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  通过对感染疱疹病毒的小鼠进行实验,科学家们发现了一种免疫系统传感器,它可以识别病毒片段,并激活与炎症无关的负责疼痛的神经元。这一发现为新型镇痛疗法铺平了道路。

  

发表在《大脑、行为和免疫》杂志上的一篇文章报道了巴西、美国和韩国研究人员的一项研究结果,他们着手了解病毒感染是如何引起疼痛的,并为寻找缓解疼痛的新方法做出了贡献。这篇文章表明,当一种被称为STING(干扰素基因刺激因子)的免疫系统传感器识别某些核酸(如病毒DNA)时,一种已知的介导疼痛的通道可以被激活。STING是先天免疫系统的一个关键组成部分,存在于痛觉感受器中,痛觉感受器是引发痛觉的神经细胞末梢。

研究人员分析了感染了单纯疱疹病毒1型(HSV-1)的小鼠,这是水痘带状疱疹病毒(VZV)的近亲,后者会导致水痘和带状疱疹。他们的结论是,从伤害感受器中去除刺痛蛋白可以在不影响炎症或病毒载量的情况下显著减轻疼痛。

科学家们认为,STING信号通路与疼痛直接相关,独立于炎症,这一发现也可能适用于其他病毒和细菌感染,包括COVID-19。最近有研究表明,SARS-CoV-2和STING之间存在引起疼痛的相互作用。

疼痛通常是感染的最初症状之一,但人们对引起疼痛的过程知之甚少。免疫细胞通常识别病毒核酸,激活受体和病毒信号,引发免疫反应。这些受体和病毒信号存在于伤害感受器中。

“我们在这篇文章中表明,STING对部分病毒(可能是DNA)的识别参与了疼痛诱导的过程。至少这一过程的一部分似乎与神经元激活直接相关,而与炎症无关。这打开了不同的视角。现在的主要问题是它是否会使个人更容易受到影响,”该文章的共同通讯作者蒂亚戈·马塔尔·库尼亚告诉Agência FAPESP。库尼亚是巴西 圣保罗大学里贝贝奥普雷图医学院(FMRP-USP)的教授。另一位通讯作者是美国辛辛那提大学医学院副教授Temugin Berta。

Cunha解释说,该小组的重点是该机制在保护受试者免受感染方面的作用,以便开发在不影响免疫系统的情况下避免疼痛的治疗策略。

“疼痛一直与炎症过程有关,但在过去十年中,科学文献中出现了一个新概念,即微生物——细菌和真菌——可以通过它们的‘产物’激活疼痛。”最近,研究发现有证据表明,病毒可以通过表达某些受体(如STING)来激活伤害性神经元。我们决定探索这一途径,”Cunha说,他是炎症疾病研究中心(CRID)的成员,这是一个由FAPESP资助的研究、创新和扩散中心(RIDC)。

2017年,Cunha与人合著了一篇发表在《神经科学杂志》上的文章,该文章表明,VZV触发的免疫机制在重新激活时,会改变感觉神经元的功能,导致疱疹性神经痛(详情请访问:agency .fapesp.br/25844)。

当时,在CRID进行的研究的贡献之一是验证了研究疱疹性神经痛的分子机制的动物模型,也用于这篇最新文章所描述的研究。由于VZV不会感染小鼠,研究小组使用了HSV-1,这是一种相关的微生物,可以导致人类口腔和生殖器皮肤损伤。

水痘是一种高度传染性的病毒感染,会在皮肤上引起发痒的水疱样皮疹,是一种典型的儿童疾病。在大多数情况下,它是良性的,但它的病原体VZV会永远留在生物体中,并可能在几年后重新激活,导致带状疱疹(经常折磨艾滋病毒/艾滋病患者)。

巴西没有关于水痘发病率的一致数据,因为只有对需要住院治疗和因该疾病死亡的严重病例才必须通报。然而,根据卫生部的估计,每年的新病例数量约为300万。2024年5月进行的一项流行病学分析发现,2013年至2023年期间,有25,605人因VZV感染住院,其中26%的人年龄在70-79岁之间。

过程

传统上,STING的激活会“招募”TBK1蛋白,从而诱导干扰素的产生,而干扰素是免疫反应所必需的分子。然而,研究表明,抑制TBK1可以减轻疼痛,而阻断干扰素则没有效果,这表明STING可以通过独立的途径触发疼痛。

该研究还表明,STING的激活激活了TRPV1离子通道,导致伤害感受器去极化。这种转录后机制也是在已知的STING信号传导之上的新发现。

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