EZH2通过抑制脊髓GABA能中间神经元TIMP1表达驱动MMP-9-TLR2/4-NLRP3信号通路介导的神经病理性疼痛

南京医科大学团队揭示EZH2介导的TIMP1表观沉默在神经病理性疼痛中的关键作用。研究发现外周神经损伤后，初级感觉神经元释放P物质(SP)通过NK1R上调脊髓GABA能中间神经元EZH2表达，增强H3K27me3对Timp1启动子的抑制，导致TIMP1/MMP-9失衡，进而通过TLR2/4-NLRP3通路激活小胶质细胞并促进IL-1β成熟。该研究为神经病理性疼痛提供了新的治疗靶点，FDA批准的EZH2抑制剂EPZ6438展现出显著治疗潜力。

　　

神经病理性疼痛是临床治疗的重大挑战，其发病机制复杂且缺乏有效治疗手段。慢性神经损伤导致的疼痛敏感性持续增强，涉及外周和中枢敏化的多重机制。尽管已有大量研究，但早期分子事件及其调控网络仍不清楚。南京医科大学的研究团队在《Brain, Behavior, and Immunity》发表的重要成果，揭示了表观遗传调控在神经病理性疼痛发生中的关键作用，为临床治疗提供了新思路。

研究团队采用慢性坐骨神经压迫(CCI)模型，结合RNA测序、染色质免疫沉淀(qChIP)、免疫荧光和ELISA等技术。临床样本来自南京医科大学第一附属医院的神经病理性疼痛患者脑脊液(CSF)，动物实验使用C57BL/6J小鼠和SD大鼠，包括基因敲除模型(Tlr2^-/-、Tlr4^-/-和Nlrp3^-/-)。通过行为学测试评估机械痛和热痛敏，采用免疫印迹和明胶酶谱分析蛋白表达与活性，并利用原代神经元培养和BV-2小胶质细胞系进行机制研究。

3.1 脊髓EZH2抑制预防神经病理性疼痛
研究发现FDA批准的EZH2抑制剂EPZ6438可完全预防CCI诱导的疼痛超敏。RNA-seq显示EPZ6438显著上调脊髓Timp1转录，KEGG分析提示HIF-1信号通路富集。EPZ6438处理使CCI小鼠机械痛阈从0.2g恢复至1.66g，并维持疗效达39天。

3.2 GABA能中间神经元TIMP1缺失的关键作用
临床和动物模型均显示神经病理性疼痛患者CSF中TIMP1显著降低。CCI术后3天起脊髓TIMP1持续下降，而重组TIMP1(rmTIMP1)鞘内注射可逆转痛觉过敏。免疫荧光证实TIMP1特异性表达于GAD67⁺ GABA能中间神经元，AAV介导的Gad67启动子驱动TIMP1过表达可缓解疼痛。

3.3 SP通过EZH2表观沉默TIMP1
原代神经元实验显示SP特异性抑制TIMP1表达，NK1R拮抗剂阿瑞匹坦可阻断此效应。机制上，SP通过增加EZH2表达和H3K27me3在Timp1启动子的富集实现转录抑制。染色质免疫沉淀证实SP处理SH-SY5Y细胞后TIMP1启动子区H3K27me3增加2.5倍。

3.4 MMP-9-NLRP3炎症小体激活
CCI术后3天脊髓MMP-9活性和表达显著升高，选择性抑制剂JNJ0966和MMP-9-IN-1可缓解疼痛。免疫荧光显示MMP-9与IB4⁺非肽能神经元共定位，树脂毒素(TRPV1⁺神经元消融剂)处理可减少脊髓MMP-9。外源性MMP-9注射可诱导野生型小鼠痛觉过敏，但在Nlrp3^-/-小鼠中显著缓解。

3.5 TLR2/4介导的NLRP3激活
BV-2细胞实验表明MMP-9通过TLR2/4引起p65 NF-κB核转位，促进NLRP3表达。CCI术后小胶质细胞TLR2/4表达增加，基因敲除或药理学抑制TLR2/4可阻断MMP-9诱导的疼痛和炎症反应。CSF1R抑制剂PLX5622清除小胶质细胞可抑制CCI诱导的NLRP3激活。

该研究首次阐明EZH2介导的表观遗传调控在神经病理性疼痛中的核心作用：外周神经损伤后，初级感觉神经元释放SP通过NK1R激活脊髓GABA能中间神经元的EZH2，增加H3K27me3对Timp1启动子的抑制，导致TIMP1/MMP-9平衡破坏。激活的MMP-9通过TLR2/4-NLRP3-caspase-1通路促进IL-1β成熟，驱动疼痛发生发展。

研究的重要意义在于：1) 发现TIMP1是神经病理性疼痛早期关键调控分子；2) 揭示GABA能中间神经元通过分泌TIMP1调控神经炎症的新功能；3) 证实FDA已批准的EZH2抑制剂EPZ6438的治疗潜力；4) 提出MMP-9-TLR2/4-NLRP3轴作为多靶点干预策略。这些发现为临床转化提供了重要理论基础，TIMP1可能成为诊断标志物和精准治疗靶点。