研究人员发现骨关节炎“疼痛途径”

来自北卡罗莱纳州立大学的研究人员发现，一种特殊的分子信号通路在产生骨关节炎(OA)疼痛中起着重要作用。通过使用疼痛性骨关节炎的小鼠模型，他们表明阻断这一信号通路可以消除疼痛，并导致肢体恢复正常使用。这项工作首次发现了这一途径与骨性关节炎疼痛之间的联系，并可能导致为人类骨性关节炎患者开发新的、有效的疼痛治疗方法。

超过3250万美国成年人患有疼痛性骨性关节炎，使其成为美国最常见的关节疾病。骨性关节炎的发病率正在增加，虽然其严重程度不等，但骨性关节炎可能与疼痛这限制了移动和功能。

“目前很少有有效和安全的长期方法来管理骨性关节炎疼痛，这是慢性的，通常非常虚弱，”邓肯·拉塞尔斯说，他是北卡罗来纳州立大学平移疼痛研究和管理教授，也是该研究的共同通讯作者。

此前，伴侣动物疼痛管理专家Lascelles和他的同事，北卡罗来纳州立大学神经生物学家Santosh Mishra观察到，在自然发生的骨性关节炎的狗的关节液、血液和感觉神经中，这种信号通路的成分水平增加(或上调)。研究中的配体，或结合分子artemin，及其受体gfr α3为疼痛研究人员所知，但尚未与OA疼痛信号有关。

“当你感到疼痛时，这是疼痛部位的分子与感觉神经上的受体相互作用的结果，在神经内引发一系列事件，导致信号产生，”拉塞尔斯说。“这个信号沿着神经传递，并被大脑解释为疼痛。”

“对于急性疼痛，已知artemin/GFRα3系统发挥作用，特别是在冷超敏反应等情况下，”北卡罗来纳州立大学神经科学助理教授、该工作的共同通讯作者Mishra说。“然而，它与像骨性关节炎这样的慢性疾病的疼痛无关。观察特定分子的上调并不一定意味着它与特定情况相关，所以我们决定探索这种通路是否在功能性上参与了OA的疼痛信号传递——也就是说，探索这种信号通路是否真的导致了OA疼痛。”

在一个化学诱发骨性关节炎的小鼠模型中，研究人员发现GFRα3在感觉神经中上调，就像在自然发生骨性关节炎的狗和对照组健康小鼠中一样。然后对OA小鼠的一个子集进行治疗单克隆抗体设计与GFRα3结合，阻止artemin与GFRα3结合，有效阻断疼痛信号通路．

在使用抗体治疗后的两小时内，治疗小鼠的肢体功能恢复到正常水平，这表明artemin/GFRα3通路很可能在OA疼痛中起重要作用。

Mishra说:“虽然这是一项概念验证研究，但研究结果令人鼓舞，我们希望继续努力了解这一途径及其与OA疼痛的关系。”

"虽然这里的工作是小鼠模型在美国，这是基于对患有自然发生的骨性关节炎疼痛的狗的有力观察，”拉塞尔斯说。“因为狗和人类的骨性关节炎非常相似，我们相信我们的发现与两者都高度相关。希望这项工作可以导致有针对性的药物治疗，以减轻犬类和人类OA患者的疼痛。虽然我们无法逆转关节损伤，但我们有希望减轻由疼痛、活动能力下降和功能下降引起的痛苦。”

这项研究发表在神经科学前沿该研究得到了北卡罗莱纳州疼痛转化研究项目的资助。前北卡罗来纳州立大学研究生劳拉·明尼玛和现任北卡罗来纳州立大学研究生安基塔·古普塔是共同第一作者。