为了确定肽在体外对目标细胞的特异性,将每种肽合成并引入星形胶质细胞或小胶质细胞的原代培养物中。这些肽能够与目标细胞结合,并被相应的细胞选择性摄取,即星形胶质细胞、M1型小胶质细胞或M2型小胶质细胞。为了确认肽MG1介导的细胞特异性基因传递至M1型小胶质细胞,制备了肽MG1与干扰素调节因子5的siRNA复合物,并将其鞘内注射到神经病理性疼痛的小鼠模型中。这些复合物在该神经病理性疼痛模型中成功高效地抑制了痛觉过敏。在此,文章描述了一种治疗神经性疼痛的新型基因疗法,其具有很高的临床应用潜力。该策略将确保治疗基因的靶向递送,同时将对非靶组织或细胞的副作用降至最低。
名称:靶向星形胶质细胞的归巢肽AS1
单字母 H2N-CLNSSQPSC-OH(Disulfide Bridge:C1-C9)
多字母 H2N-Cys-Leu-Asn-Ser-Ser-Gln-Pro-Ser-Cys-OH(Disulfide Bridge:Cys1-Cys9)
氨基酸个数 9
分子式 C35H57N11O15S2
平均分子量(MW) 936.02
名称:靶向M1型小胶质细胞的归巢肽MG1
单字母 H2N-CHHSSSARC-OH(Disulfide Bridge:C1-C9)
多字母 H2N-Cys-His-His-Ser-Ser-Ser-Ala-Arg-Cys-OH(Disulfide Bridge:Cys1-Cys9)
氨基酸个数 9
分子式 C36H56N16O13S2
平均分子量(MW) 985.06
名称:靶向小胶质细胞的候选归巢肽MG2
单字母 H2N-CNTGSPYEC-OH(Disulfide Bridge:C1-C9)
多字母 H2N-Cys-Asn-Thr-Gly-Ser-Pro-Tyr-Glu-Cys-OH(Disulfide Bridge:Cys1-Cys9)
氨基酸个数 9
分子式 C38H54N10O16S2
平均分子量(MW) 971.02
在本研究中,IRF5基因被选为治疗分子。脊髓神经损伤后,脊髓小胶质细胞中其表达量增加,该损伤被用于诱导疾病模型中的神经性疼痛。因此,该分子非常适合用于确认MG1肽能够选择性地将治疗基因递送至M1型小胶质细胞。在所有肽组中,MG1肽对神经性疼痛的效果最为显著。
令人惊讶的是,仅一次MG1+siRNA-IRF5注射就产生了显著的敲低效果,IRF5的表达水平与预处理条件相同。根据文章的体外研究,MG1并不能与所有小胶质细胞结合。因此,MG1+siRNA-IRF5靶向的CD86细胞中的IRF5mRNA可能被强烈抑制,直至抵消未靶向细胞中的IRF5表达水平。与肽对照组和siRNA对照组相比,MG2组仅在高剂量给药研究中表现出一定的治疗效果。这些结果与体外研究结果一致,表明MG1肽在靶向M1小胶质细胞方面优于MG2肽,尽管MG2肽与一小部分M1小胶质细胞结合。
相比之下,AS1和DRG组对神经性疼痛没有治疗效果。这些结果表明,AS1和DRG肽不能靶向M1小胶质细胞。此外,似乎脊髓中的神经元和星形胶质细胞中IRF5的表达水平较低。总体而言,MG1和siRNA-IRF5复合物在抑制脊髓神经损伤引起的痛觉过敏方面比其他肽或裸siRNA更有效。这一发现突显了MG1肽在开发靶向和递送系统方面的潜在用途。IRF5被确定为神经性疼痛的关键分子。许多分子已被报道与疼痛性神经病变或神经性疼痛的发病机制有关。尽管已经开发了许多治疗神经性疼痛的药物,但尚未找到有效的药物。
在本研究中,选择性抑制小胶质细胞中的IRF5取得了显著减轻神经性疼痛的效果,突显了IRF5在潜在治疗策略中可能发挥的关键作用。文章的研究结果强调了将IRF5认定为神经性疼痛关键因素的重要性,这与先前的研究结果一致。
本研究强调了利用小胶质细胞归巢肽抑制IRF5作为小鼠神经性疼痛新型基因治疗策略的可行性。肽与siRNA-IRF5形成的复合物抑制了脊髓神经横断所诱导的痛觉过敏。在脊髓中使用这些复合物可被视为治疗神经性疼痛的一种有前景的方法。
参考文献:doi.org/10.1016/j.omtn.2018.02.007