Ozanimod及其他鞘氨醇-1-磷酸受体1调节剂可恢复正常情况下神经病理损伤所导致的、表达促肾上腺皮质激素释放激素的中外侧杏仁核神经元抑制作用

《Neuropharmacology》：Ozanimod and other sphingosine-1-phosphate receptor 1 modulators normalize neuropathic injury-enhanced inhibition of central lateral amygdala neurons expressing corticotropin-releasing hormone

　　

大脑中处理慢性疼痛的关键结构是中央杏仁核（CeA），其被合理地称为“伤害感受杏仁核”。先前的研究表明，中央杏仁核外侧区（CeL）中表达促肾上腺皮质激素释放激素（CRH；CeLCRH+神经元）的主要神经元亚群在神经病理性疼痛的急性期（而非慢性期）被敏化。然而，CeLCRH+神经元的突触活动信号转导调控机制仍知之甚少。本研究的目的是阐明神经病理性疼痛中鞘氨醇-1-磷酸受体1（S1PR1）信号对CeLCRH+神经元突触活动的调节作用。研究人员对接受 spared nerve injury（SNI，神经病理性疼痛模型）的雄性小鼠进行急性脑切片的全细胞膜片钳电生理记录，以测量S1PR1的药理调节如何改变CeLCRH+神经元的突触特性。在假手术（sham）小鼠中，S1PR1激动剂减少了CeLCRH+神经元兴奋性输入的频率，而S1PR1拮抗剂对任一手术组均无影响。研究人员还发现，SNI增加了CeLCRH+神经元抑制性输入的频率，而这种增加可被S1PR1激动剂、拮抗剂以及临床相关的S1PR1,5激动剂Ozanimod所normalize。这些数据共同表明，SNI改变了CeLCRH+神经元的兴奋性和抑制性输入，且每种输入均受S1PR1信号的差异调节，这突出了CeLCRH+神经元作为神经病理性疼痛回路的关键节点，并确定S1PR1作为开发新型镇痛药物疗法的潜在靶点。

论文解读

研究背景与问题提出

中央杏仁核（CeA）因整合体验、情境、情绪状态与伤害性刺激的行为反应，被称为“伤害感受杏仁核”。CeA主要由GABA能（抑制性）神经元组成，其中外侧区（CeL）的促肾上腺皮质激素释放激素阳性神经元（CeL^CRH+神经元）是关键的神经元亚群，接收臂旁核（PBn）的伤害性传入，并投射至导水管周围灰质（PAG），参与疼痛和焦虑的调节。既往研究表明，CeL^CRH+神经元在神经病理性疼痛急性期被敏化，但在慢性期无此现象，然而其突触活动的神经化学调控机制仍不明确。鞘氨醇-1-磷酸（S1P）通过激活5种G蛋白偶联受体（S1PR_1-5）发挥作用，其中S1PR₁在脑内表达最丰富，且已有FDA批准的药物（如fingolimod、Ozanimod）靶向S1PRs用于治疗多发性硬化症（MS）。尽管S1P信号在脊髓水平的疼痛调控已有报道，但其在脑内疼痛通路（如杏仁核）中的作用尚未阐明，尤其是S1PR₁对CeL^CRH+神经元突触活动的调节及其在神经病理性疼痛中的变化仍是空白。因此，本研究旨在明确SNI模型中S1PR₁信号对CeL^CRH+神经元突触传递的调控机制，为神经病理性疼痛的治疗提供新靶点。

关键技术方法

研究采用CRh-Cre; Ai14转基因雄性小鼠，通过荧光标记CeL^CRH+神经元；构建spared nerve injury（SNI）神经病理性疼痛模型，以sham手术作为对照；术后第14天（POD14）通过von Frey纤维丝评估机械性异常性疼痛；制备含CeL的急性脑切片，采用全细胞膜片钳电生理技术记录CeL^CRH+神经元的自发性兴奋性突触后电流（sEPSCs）和抑制性突触后电流（sIPSCs）；通过灌流S1PR₁选择性激动剂SEW2871、拮抗剂NIBR-0213及临床相关S1PR_1,5激动剂Ozanimod，分析其对突触活动的影响；采用双因素重复测量方差分析（ANOVA）等统计学方法处理数据。

研究结果

3.1 S1PR₁激动剂仅降低sham小鼠CeL^CRH+神经元的sEPSC频率

研究人员通过SNI模型诱导雄性小鼠机械性异常性疼痛（POD14），随后记录sham和SNI小鼠CeL^CRH+神经元的sEPSCs。结果显示，sham小鼠经SEW2871（100 nM）处理后，sEPSC频率显著降低，振幅无变化；而SNI小鼠无论是否经SEW2871处理，sEPSC频率和振幅均与对照组无差异。累积分布曲线分析进一步证实，SEW2871增强了sham小鼠sEPSC的长间隔概率，但对SNI小鼠无影响。这表明，兴奋性突触前输入在sham动物中受S1PR₁激活调节，而SNI破坏了这种敏感性。

3.2 S1PR₁拮抗剂对sham和SNI小鼠的兴奋性突触输入无显著影响

为验证内源性S1PR₁活性对基础兴奋性输入的调控，研究人员使用S1PR₁拮抗剂NIBR-0213（100 nM）处理脑切片。结果显示，无论sham还是SNI小鼠，NIBR-0213对sEPSC的频率和振幅均无显著影响，累积分布曲线也未观察到差异。这表明内源性S1PR₁信号不调节CeL^CRH+神经元的基础兴奋性输入，且神经损伤后这一效应仍存在。

3.3 SNI增强CeL^CRH+神经元的抑制性突触输入，S1PR₁激动剂可减弱该效应

由于CeA以GABA能局部回路为主，研究人员进一步检测了sIPSCs的变化。结果显示，SNI小鼠CeL^CRH+神经元的sIPSC频率显著高于sham小鼠，而SEW2871（100 nM）处理可显著降低SNI小鼠的sIPSC频率，对sham小鼠无影响；振幅在各组间无差异。累积分布曲线显示，SNI小鼠sIPSC短间隔概率增加，SEW2871可使其恢复正常。这表明SNI增强了CeL^CRH+神经元的突触前GABA能驱动，而S1PR₁激活可减弱这种增强的抑制性输入。

3.4 S1PR₁拮抗剂同样减弱增强的抑制性突触输入

为验证S1PR₁对抑制性输入的调控，研究人员使用NIBR-0213（100 nM）处理。结果显示，NIBR-0213可显著降低SNI小鼠的sIPSC频率，对sham小鼠无影响，振幅无组间差异；累积分布曲线显示，NIBR-0213可恢复SNI小鼠sIPSC短间隔概率的增加。这表明S1PR₁拮抗剂和激动剂均可通过不同机制减弱SNI诱导的抑制性输入增强。

3.5 低浓度SEW2871无法减弱增强的抑制性突触输入

研究人员进一步检测低浓度SEW2871（10 nM）的作用，结果显示，该浓度下SEW2871对sham和SNI小鼠的sIPSC频率和振幅均无显著影响，累积分布曲线也未观察到差异。这表明SEW2871对抑制性输入的调节具有浓度依赖性。

3.6 临床相关S1PR_1,5激动剂Ozanimod减弱SNI增强的抑制性突触输入

为验证临床药物的潜力，研究人员使用FDA批准的S1PR_1,5激动剂Ozanimod（100 μM）处理。结果显示，Ozanimod可显著降低SNI小鼠的sIPSC频率，对sham小鼠无影响，振幅在各组间无差异；累积分布曲线显示，Ozanimod可恢复SNI小鼠sIPSC短间隔概率的增加。这表明Ozanimod对抑制性输入的调节作用与SEW2871和NIBR-0213一致。

讨论与结论总结

讨论部分指出，S1PR₁激动剂SEW2871可降低sham小鼠CeL^CRH+神经元的sEPSC频率，这与S1PR₁-Gi/o信号抑制谷氨酸释放的机制一致，但SNI后该效应消失，可能与S1PR₁下调或解偶联有关。对于抑制性输入，SNI增加了sIPSC频率，而SEW2871、NIBR-0213和Ozanimod均可减弱这一效应，提示可能存在一种状态依赖性的双突触机制：神经损伤后，S1PR₁信号通过调节上游抑制性中间神经元，减少其对CeL^CRH+神经元的GABA能输入。此外，Ozanimod作为临床药物，可跨血脑屏障并诱导S1PR₁内化，其对抑制性输入的调节作用为神经病理性疼痛的治疗提供了转化潜力。

结论部分总结：慢性神经病理性损伤选择性增加了CeL^CRH+神经元的抑制性突触输入（而非兴奋性输入），与慢性疼痛状态下CeL^CRH+神经元兴奋性降低一致。S1PR₁信号差异调节兴奋性和抑制性突触，首次证明S1PR₁依赖机制可状态依赖性地塑造CeL^CRH+神经元功能。临床相关的S1PR_1,5激动剂Ozanimod可normalize神经损伤诱导的抑制性输入增加，确定S1PRs作为神经病理性疼痛治疗的潜在靶点。

该研究发表于《Neuropharmacology》，为理解杏仁核回路在神经病理性疼痛中的调控机制提供了新证据，并为S1PR₁靶向药物的临床转化奠定了基础。