突触前BDNF-TrkB信号通路在慢性神经病理性疼痛的小鼠模型中参与了机械性痛觉过敏（机械性allodynia）的发生

《Brain Research Bulletin》：Presynaptic BDNF-TrkB signaling contributes to mechanical allodynia in a mouse model of chronic neuropathic pain

BDNF-TrkB信号通过前突触抑制调控神经性疼痛，本研究构建了靶向DRG伤害性神经元和所有感觉神经元的条件性TrkB敲除小鼠模型，发现TrkB缺失显著减轻机械性超敏反应但未影响热/冷痛觉，并通过背根神经节免疫荧光和电镜技术证实TrkB主要表达于有髓纤维中型神经元及小部分CGRP阳性伤害性神经元，且其功能独立于神经发育和运动行为。

　　本研究聚焦于脊髓背角中脑源性神经营养因子（BDNF）及其受体TrkB在神经病理性疼痛中的作用。通过对TrkB基因的条件性敲除，研究人员探讨了TrkB在背根神经节（DRG）中对不同类型感觉模态的影响。研究发现，TrkB主要表达于感觉神经元和痛觉感受器中，尤其是在中等大小的神经元和小直径的肽能痛觉感受器中。相比之下，非肽能痛觉感受器中的TrkB表达较为罕见。这些结果表明，TrkB在感觉神经元中起着重要作用，尤其在机械性痛觉过敏的形成与维持过程中。

在实验设计方面，研究人员构建了两种不同的TrkB基因敲除小鼠模型：一种是针对所有痛觉感受器的SNS^Cre;TrkB^fl/fl小鼠，另一种是针对所有感觉神经元的Advillin^Cre;TrkB^fl/fl小鼠。通过使用原位杂交（ISH）技术，他们确认了TrkB在DRG神经元中的表达情况，并结合免疫荧光染色和三重染色技术，分析了不同神经元亚型中TrkB的共表达情况。结果显示，TrkB主要与NF200和CGRP共表达，而与IB4的共表达则非常有限，这说明TrkB在感觉神经元和痛觉感受器中存在差异性的表达模式。

为了评估TrkB敲除对小鼠行为和神经功能的影响，研究人员进行了多种行为学测试，包括CatWalk（CW）、home cage（HC）和轮跑（WR）测试，以评估运动功能和厌恶行为。此外，还使用了von Frey、棉签、刷子、针刺、丙酮、冷板、Hargreaves和热板测试等方法，以评估基础痛觉和触觉敏感性。结果显示，TrkB的缺失并未影响小鼠的神经发育、运动功能或厌恶行为，这表明TrkB在这些方面可能并非关键因素。

在神经病理性疼痛模型中，研究人员采用CCI（慢性压迫性神经损伤）模型，观察了TrkB敲除小鼠对机械性痛觉过敏和热觉过敏的反应。结果显示，无论是SNS^Cre;TrkB^fl/fl小鼠还是Advillin^Cre;TrkB^fl/fl小鼠，在CCI手术后均表现出严重的动态和点状机械性痛觉过敏，而热觉和冷觉过敏则未受影响。这一发现进一步支持了TrkB在机械性痛觉过敏中的核心作用。

为了进一步验证这一结论，研究人员通过鞘内注射外源性BDNF，观察了TrkB敲除小鼠对机械性痛觉过敏的反应。结果显示，BDNF的注射在两种小鼠模型中均导致机械性痛觉过敏的显著变化，但在热觉和冷觉过敏方面未观察到类似现象。这表明，TrkB在BDNF诱导的脊髓可塑性反应中，主要参与机械性痛觉过敏的调控，而非热觉或冷觉过敏。

研究还发现，TrkB的缺失并未影响DRG神经元的数量或分布。在所有测试条件下，无论是基础触觉敏感性还是神经病理性疼痛诱导后的反应，两种小鼠模型中的DRG神经元总数、大小分布以及不同亚型的比例均与对照组相似。这说明TrkB的缺失并未导致神经元的显著损失或结构变化，进一步支持了TrkB在神经发育中的非关键性。

此外，研究人员还探讨了TrkB在不同感觉神经元亚型中的具体作用。通过比较SNS^Cre;TrkB^fl/fl和Advillin^Cre;TrkB^fl/fl小鼠的表型，发现TrkB在痛觉感受器中的缺失对机械性痛觉过敏的形成具有显著影响，而在所有感觉神经元中的缺失则表现出相似的效果。这表明，TrkB在痛觉感受器中的表达可能在机械性痛觉过敏的调控中起着关键作用。

综上所述，本研究揭示了TrkB在脊髓背角中通过调节前突触抑制，对神经病理性疼痛中机械性痛觉过敏的形成和维持具有重要作用。这些发现不仅深化了我们对BDNF-TrkB信号通路在疼痛调控中的理解，也为未来开发针对神经病理性疼痛的治疗策略提供了新的思路。同时，研究还强调了不同感觉神经元亚型在疼痛调控中的差异性作用，为后续研究提供了重要的基础。