科学家在骨关节炎疼痛的原因

拉什大学医学中心的研究人员,与西北大学的研究人员合作,已经确定了分子机制的核心骨关节炎(OA)疼痛的发展,这一发现可能会为未来的治疗产生重大的影响会影响条件。

“临床,科学家们集中在试图了解在骨关节炎软骨和关节退化。但没有人知道为什么疼,”anne - marie Malfait博士说,生物化学和副教授内科医学拉什,他领导了这一研究。一篇文章描述这项研究发表在12月11日打印版本的美国国家科学院院刊》上。

联合疼痛与OA具有独特的临床特征,提供洞察的机制,导致它。首先,关节疼痛有很强的机械组件:这通常是由特定的活动(例如,爬楼梯抒发膝盖疼痛)和由其他松了一口气。随着结构关节疾病的进步,疼痛也可能出现在休息。高度敏感性疼痛,包括机械触诱发痛(疼痛刺激引起的,一般不会引起疼痛,如轻轻刷牙的皮肤棉拭子),减少pain-pressure OA的阈值特性。

Malfait和她的同事们采取了一种新奇的方法来解开分子通路OA的外科小鼠模型表现出缓慢的疼痛,慢性疾病的逐步发展。这项研究是纵向进行,研究人员能够监测发展疼痛行为和分子事件感觉神经元膝盖和关联数据的重复观察了一段时间。

“这个方法本质上为我们提供了一个发展的纵向“读出”OA疼痛和疼痛相关的行为小鼠模型”Malfait说。

研究人员评估行为和伴随的疼痛反应的发展变化在背根神经节(DRG),神经从感觉器官向大脑传递信号。他们发现一种称为单核细胞趋化因子化学引诱物蛋白(MCP) 1 (CCL2)及其受体,趋化因子受体2 (CCR2),在痛苦与膝关节OA的发展。

单核细胞化学引诱物蛋白1调节单核细胞的迁移和渗透到组织补充抗击感染的巨噬细胞。先前的研究已经表明,MCP-1 / CCR2神经损伤后疼痛的发展至关重要。

在这项研究中,手术后开发的实验室小鼠机械触诱发痛持续了16周。MCP-1、CCR2信使rna和蛋白质是暂时升高,在DRG神经元信号活动增加手术后8周。这个结果与movement-provoked疼痛的表示行为(例如,老鼠少OA旅行距离,当监控一夜之间,很少,爬在笼子的盖子上,这表明他们避免运动触发疼痛)保持16周。

老鼠缺乏Ccr2(基因敲除小鼠)也发达机械触诱发痛,但这从8周以后开始解决。尽管严重的异常性疼痛和结构性膝关节损伤等于在正常小鼠,Ccr2-knockout老鼠没有出现movement-provoked疼痛行为在八个星期。

确认CCR2信号的关键作用的发展观察movement-provoked手术后疼痛行为,研究人员管理CCR2受体阻滞剂在九周正常小鼠手术后,发现这逆转减少距离,也就是说,movement-provoked痛苦的行为。

有趣的是,MCP-1和CCR2回到基线水平16周或更低的老鼠表现出movement-provoked痛苦的行为。这一发现可能表明MCP-1 / CCR2途径涉及到只有在启动诊断相关的变化,但是一旦巨噬细胞存在,这个过程不再依赖MCP-1 / CCR2增加。

“增加表达MCP-1及其受体CCR2可能调解增加疼痛信号通过直接DRG神经元的激发,以及通过吸引DRG巨噬细胞,”研究人员说。

“这是对骨关节炎研究领域的一个重要贡献。而不是看在骨关节炎软骨分解途径,Malfait博士和她的同事观察疼痛通路,这可以OA研究新方向,会导致新的痛苦的补救措施在未来,”约书亚·雅各布斯博士说,教授和主席拉什大学医学中心整形外科手术。

治疗OA在美国每年花费近2000亿美元。据疾病控制和预防中心,预计到2030年,在美国近7000万名成年人将被诊断出患有某种形式的关节炎。

根据关节炎基金会估计有2700万美国人生活与办公自动化,但是,尽管疾病的频率,其原因还不完全知道,没有治疗。事实上,许多不同的因素可能在发挥作用是否OA,包括年龄、肥胖、受伤或过度使用和遗传学。

骨关节炎(OA)是一种最古老和最常见的形式的关节炎,是一种慢性疾病,其特征是关节的软骨的破坏。软骨关节的一部分,坐垫的末端关节的骨骼和允许简单的运动。软骨的破坏导致骨头互相摩擦,导致僵硬,关节运动的痛苦和损失。