实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠后爪皮肤外周免疫应答与轴突变性的性别特异性研究

《Neurobiology of Pain》：Peripheral immune response and axonal degeneration in the hind paw skin of mice with experimental autoimmune encephalomyelitis

本研究针对多发性硬化（MS）神经病理性疼痛机制不明的问题，通过实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）模型探究外周神经系统（PNS）在疼痛中的作用。研究发现EAE诱导后爪皮肤炎症和表皮内神经纤维（IENF）退变，并首次揭示雌性小鼠在慢性期出现GFRα2+纤维再生而雄性持续退变的性别差异模式，为MS疼痛的性别特异性治疗提供新靶点。

　　

多发性硬化（Multiple Sclerosis, MS）是一种以中枢神经系统（Central Nervous System, CNS）慢性炎症和脱髓鞘为特征的神经退行性疾病，患者常遭受被称为"难以想象的剧痛"的神经病理性疼痛折磨。虽然传统认为MS疼痛源于中枢机制，但近年研究发现外周神经系统（Peripheral Nervous System, PNS）特别是背根神经节（Dorsal Root Ganglia, DRG）中的感觉神经元，在炎症刺激下会发生功能异常和结构改变，可能放大疼痛信号。然而，PNS在MS疼痛中的作用机制，尤其是是否存在性别差异，仍亟待探索。

为解决这一科学问题，阿尔伯塔大学神经科学与心理健康研究所的Andrea G. Klassen等研究人员在《Neurobiology of Pain》上发表了关于EAE小鼠后爪皮肤外周免疫反应与轴突变性的创新研究。他们利用EAE这一能模拟MS关键特征的动物模型，系统探究了疾病过程中皮肤组织的免疫细胞动态变化和神经纤维重塑模式，特别关注了性别因素的影响。

研究采用的主要技术方法包括：通过MOG_35-55肽段诱导EAE模型并设立完全弗氏佐剂（CFA）对照组；使用von Frey纤维评估机械性超敏反应；在不同疾病时间点（发病期、高峰期、慢性期）采集后爪皮肤样本进行免疫组织化学分析，对CD45⁺（泛白细胞）、CD11b⁺（巨噬细胞/髓系细胞）、Ly6B.2⁺（中性粒细胞）、CD11c⁺（树突状细胞）、CD4⁺/CD8⁺（T细胞）等免疫细胞标记物以及PGP9.5（泛神经元标记）、CGRP（肽能纤维）和GFRα2（非肽能纤维）等神经标记物进行定量分析。

EAE疾病进程与疼痛行为

研究显示雌雄EAE小鼠均出现典型的疾病进程，临床症状在10-14天出现，21天达到高峰，28天进入慢性期，两性间无显著差异。机械性超敏反应在疾病早期出现，雄性小鼠在免疫后7天即出现触觉阈值下降，雌性则在11天开始表现，表明疼痛敏感性改变早于运动功能障碍。

外周免疫反应的时序动态

CD45⁺免疫细胞在疾病高峰期显著增加，雌性小鼠的浸润程度高于雄性。到慢性期，免疫反应逐渐消退。在疾病高峰期，CD11b⁺巨噬细胞/髓系细胞和Ly6B.2⁺中性粒细胞在两性中均显著增加，但无性别差异。值得注意的是，CD11c⁺树突状细胞仅在雄性小鼠中升高，而CD8⁺T细胞仅在雌性中增加，CD4⁺T细胞则无显著变化，提示免疫反应存在性别特异性。

性别特异性表皮内神经纤维动态

PGP9.5⁺表皮内神经纤维（IENF）在疾病发病期均出现退变，但到慢性期出现显著性别差异：雄性小鼠持续表现为纤维丢失，而雌性小鼠则出现再神经支配，纤维密度恢复至接近正常水平。亚型分析显示，CGRP⁺肽能纤维在各时间点保持稳定，而GFRα2⁺非肽能纤维在发病期均出现退变，慢性期雌性小鼠恢复而雄性持续丧失，表明非肽能纤维对EAE诱导的损伤具有特殊易感性，且修复能力存在性别差异。

研究结论与讨论部分强调，传统上被视为CNS特异性疾病的MS/EAE实际上引起显著的外周神经免疫互动改变。性别特异性的神经纤维重塑模式可能由差异化的免疫细胞活动驱动：雄性中CD11b⁺巨噬细胞和CD11c⁺树突状细胞的持续活化可能促进慢性炎症和神经退变，而雌性中CD8⁺T细胞的增加可能支持修复性反应。雌激素等性激素可能通过调节脑源性神经营养因子（BDNF）等神经营养信号影响神经可塑性和免疫反应。

该研究的重大意义在于首次系统揭示EAE中皮肤水平的外周神经免疫互动存在性别二态性，挑战了MS疼痛纯中枢机制的传统观点，为理解性别差异在神经病理性疼痛中的作用提供了新视角。未来研究需要明确这些结构性改变与疼痛行为的因果关系，并探索性染色体和激素的相对贡献，这些发现可能为开发性别特异性镇痛策略奠定基础，最终改善MS患者的疼痛管理。